Файл: Сравнительный анализ способов и устройств хранения информации (Устройства хранения информации).pdf

Введение

Хранить информацию человечество научилось очень давно. В самых древних формах хранения информации использовались расположение предметов: раковин и камней на песке, узелков на верёвке. Существенным толчком развития этих способов явилась письменность — графическое изображение символов на камне, глине, воске, папирусе, бересте и бумаге. Большое значение в развитии этого направления имело изобретение книгопечатания. За всю свою историю человечество накопило колоссальный объём информации в библиотеках, архивах, периодических изданиях и других письменных документах.

В настоящее время главное значение получило хранение информации в виде последовательностей двоичных символов. Для реализации этих методов используются различные запоминающие устройства. Они играют главную роль в системах хранения информации.

Кроме того в системах хранения используются средства поиска информации (поисковая система), средства получения справок (информационно-справочные системы) и средства создания и отображения информации (устройства ввода/вывода). Сформированные по назначению информации такие информационные системы образуют банки данных, базы знаний и базы данных.

Целью данной работы является сравнительный анализ способов и устройств хранения информации. Для достижения поставленной цели были выделены следующие задачи:

- рассмотреть способы хранения информации;

- дать характеристику устройствам хранения информации.

Объект исследования – хранение информации.

Предмет исследования - сравнительный анализ способов и устройств хранения информации.

Структура работы состоит из введения, основной части, заключения и списка литературы.

Теоретической и методологической базой работы послужили научные труды российских и зарубежных авторов в области информатики, материалы периодических изданий и сети Интернет.

Глава 1. Способы хранения информации

1.1 Понятие информации

Все природные явления сопровождаются энергетическим обменом, в течении которого тела выделяют и поглощают энергию. Энергетический обмен свойственен всем известным природным процессам: химическим, биологическим, а так же их комбинациям.

Энергия распространяется в форме сигналов. При взаимодействии сигналов с веществом происходит изменение состояний и свойств материальных тел. Если изменение зафиксировано, говорят о том, что сигнал зарегистрирован. Так образуются данные. Данные - это зарегистрированные сигналы любой физической природы.

Текст на бумаге — это зарегистрированный результат взаимодействия красителя и бумаги. Запись на магнитной ленте — это зарегистрированные результаты изменения магнитного поля вблизи записывающей магнитной головки. Кратеры на Луне — это зарегистрированные результаты взаимодействия космических тел с ее поверхностью. Кратеры на Земле — это зарегистрированные результаты активности внутренних веществ планеты.

Когда говорят о том, что компьютеры предназначены для работы с информацией, имеют в виду, что информация содержится в данных. Компьютеры работают только с данными, а информация образуется в момент взаимодействия данных с информационными методами^[1].

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что переводится как сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, невозможно дать его определение через другие, более «простые» понятия как, например, в геометрии невозможно выразить содержание базовых понятий «точка», «луч» и «плоскость». Содержание основных, базовых понятий в любой науке должно быть выражено в примерах или выявлено путем их сопоставления с содержанием других понятий.

В случае с понятием «информация» проблема его определения еще более сложная, поскольку оно является общенаучным. Данное понятие используется в различных науках: информатике, кибернетике, биологии, физике и других, при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий.

Понятие «информация» в биологии, которая изучает живую природу, связывается с целесообразным поведением живых организмов. Такое поведение строится на основе получения и использования живым организмом информации об окружающей его среде.

Понятие «информация» в биологии используется также в связи с исследованиями механизмов наследственности. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Гены представляют собой сложные молекулярные структуры, содержащие информацию о строении живых организмов. Последнее обстоятельство позволило проводить научные эксперименты по клонированию, то есть созданию точных копий организмов из одной клетки.

Понятие «информация» в кибернетике (науке об управлении) связано с процессами управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование какого либо устройства зависит от процессов управления, благодаря которым поддерживаются в необходимых пределах значения их параметров. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации^[2].

Информация в обществе. Человек – существо социальное, для общения с другими людьми ему необходимо обмениваться с ними информацией. В обыденной жизни информация – это сведения, сообщение, осведомленность о положении дел.

Таким образом, информация в информатике – это:

Информация – это знания человека (декларативные – «Я знаю, что…» и процедурные – «Я знаю как…»), которые он получает из окружающего его мира и которые реализует с помощью вычислительной техники.

1.2 Хранение информации

У кого в жизни не случалось такого, что наш драгоценный компьютер ломался, и вся нужная информация терялась раз и навсегда.

Можно конечно найти мастера, который попытается восстановить всю информацию уже с неисправного жесткого диска, но не всегда бывает возможно реанимировать испорченное оборудование.

Вот и я не так давно столкнулся с подобной ситуацией. Жесткий диск моего домашнего компьютера просто перестал работать. То есть физически жесткий диск целый и даже подает некоторые признаки функционирования. Но вот загрузить операционную систему и уж тем более получить доступ к какой либо информации, а это и фото, и видео, статьи, полезные электронные книги, и прочие наработки – все, что нажито непосильным трудом - было невозможно.

Тогда и задумался над тем как обезопасить себя от такого рода ситуаций. Первое, что пришло в голову – это заменить жесткий диск на новый, с большим объемом памяти и более дорогой марки. Но и это не выход, даже самые вместительные жесткие диски забиваются за два–три месяца. При этом все данные кажутся нам очень нужными и удалять их никак нельзя.

Как же решить проблему? Вариантов достаточно. Попробуем определиться с тем, какой способ хранения данных можно считать оптимальным.

В 1971 году поступили в продажу первые 8-дюймовые дискеты, и это было настоящим прорывом в компьютерном мире. На гибком диске помещалось около 80 Кбайт информации. Люди, работавшие на компьютере, теперь могли сохранять результаты своего труда на дискете и переставали быть привязанными к конкретной машине.

Однако уже к середине 70-х миниатюризация компьютеров стала одной из основных тенденций. Дисковод для 8-дюймовых дискет весил немного менее 10 кг и был слишком громоздким. Так в 1976 году появились дискеты размером 5,25 дюйма (от 360Кбайт до 1,20 Мбайт), ставшие на несколько лет стандартом для персональных компьютеров. В начале 80-х их сменили 3,5-дюймовые дискеты (от 760Кбайт до 1,44Мбайт), предложенные компанией Sony. На сегодняшний день они морально устарели и ушли в прошлое.

Наступила эпоха Windows — а вместе с ней и эпоха больших объемов информации. Установочные комплекты программ занимают уже не одну-две, а десять и больше дискет. Требовался новый носитель информации: универсальный, ёмкий, быстрый, и самое главное — дешевый.

И вот тогда взоры инженеров компьютерного мира и устремились в сторону CD-дисков, которые уже зарекомендовали себя на аудио рынке. В итоге после долгих и напряженных совещаний, согласований и утверждений, проведенных рядом ведущих фирм, был разработан единый стандарт CD-ROM — устройств для записи и чтения данных с компакт-диска.

Сама технология лазерной записи информации на компакт-диски была разработана задолго до рождения персональных компьютеров. Приоритет в разработке оптической технологии принадлежит советским ученым Николаю Басову и Александру Прохорову. В 1964 году ученые были удостоены Нобелевской премии, а всего через четыре года компания Philips получила первый патент на лазерную запись данных.

Появление первых устройств CD-ROM относится к 1983 году, хотя окончательно дисковод начал широко использоваться на персональных компьютерах лишь к началу 90-х. К середине же 90-х годов CD-ROM превратился из дорогостоящей экзотики в стандартное устройство.

Таким образом, лазерные диски являются самым простым и близким для нас съемным носителем. Можно зайти в магазин и закупить огромное количество «болванок» и записать на них всю информацию: музыку, фото, текстовые документы, фильмы. Формат CD-дисков бывает двух типов: CD-R и CD-RW. Отличие в том, что CD-R дает возможность однократной записи, а CD-RW позволяет многократно перезаписывать информацию.

В начале 21 века емкость стандартного диска составляет 650 Мбайт. Сейчас же можно найти диски с емкостью 700 Мбайт.

Технология CD проверена временем и обеспечивает сохранность данных сроком до 100 лет. Однако диски требуют бережного обращения, особенно та сторона, на которую производится запись. Небольшая царапина на ее поверхности может привести к повреждению данных.

В 1996 году на смену CD-дискам пришел формат DVD (Digital Versatile Disc). По сути, это тот же компакт-диск, но с увеличенной плотностью записи.

Первым форматом записываемого DVD стал DVD-R, разработанный компанией Pioneer в 1997 году. Дисками однократной записи Pioneer не ограничились и сделали шаг к перезаписываемым DVD-RW. Диски имели тот же формат, что и CD, а разница заключается в используемом покрытии. В качестве отражающего слоя использовались материалы, которые могли многократно менять свои свойства под воздействием лазера различной мощности. Теоретически они могли быть перезаписаны 1000 раз.

Объем DVD - дисков составлял от 4,7 Гбайт до 8,5 Гбайт, для работы с ними были выпущены специальные приводы.

И вот настала очередь устройства, напоминающего брелок для ключей и умеющего хранить все наши тайны и важные документы. История флеш-карт началась еще в 1989 году – практически одновременно с историей появления мобильных телефонов.

Флэш-памать была изобретена сотрудником корпорации Toshiba Фудзи Масуока. Название данному носителю было выбрано из ассоциации скорости его работы с фотовспышко (англ. flash).

В 1984 году изобретатель представил свою разработку на специализированной выставке, где ею заинтересовалась компания Intel, которая в 1989 году представила на рынке первый флэш-чип.

Информация с флешки может быть прочитана неограниченное число раз, а вот перезаписана на неё всего лишь миллион раз. Если бы вы записывали информацию на неё хотя бы раз в день, а потом проводили бы форматирование, то на то, чтобы её угробить понадобилось бы около 1400 лет.

Современная флешка пока всё-таки медленнее жесткого диска. Но скорость записи и чтения в ячейку памяти существенно выше.

Существует множество типов карт памяти: те, что используются в переносных устройствах (например, мобильные телефоны) и те, что в компьютерах.

Самыми популярным среди пользователей ПК являются носители памяти в виде брелоков с USB-интерфейсом. Они выполненны в самых причудливых формах и цветовых решениях, могут выглядеть как маленькие плюшевые мишки, либо же комплектоваться в корпус из благородных металлов, быть размером с монету, или же радовать глаз переливами света встроенных светодиодов. Но это только внешнее исполнение, которое напрямую зависит от фантазии дизайнера, а вот внутреннее оснащение у всех флэшек приблизительно одинаковое.

Про технические характеристики говорить не имеет смысла, поскольку скорости растут с каждым днем, как и максимальные объемы, а габариты и вес не имеют особого значения.