Moderní způsoby ukládání informací. Shrnutí: Ukládání informací

Informační procesy.

Ukládání, zpracování a přenos informací

Vztah mezi procesy ukládání, zpracování a přenosu informací, typy nosičů informací, způsoby zpracování informací, typy zdrojů a příjemců informací, komunikační kanály, jejich typy a způsoby ochrany před hlukem, jednotka rychlosti přenosu informací, komunikační kanál šířku pásma

Procesy ukládání, zpracování a přenosu informací jsou hlavními informačními procesy. V různé kombinace jsou přítomny při přijímání, vyhledávání, ochraně, kódování a dalších informačních procesech. Uvažujte o uložení, zpracování a přenosu informací na příkladu žákova jednání, které provádí s informacemi při řešení problému.

Pojďme si popsat informační činnostškolák na řešení problému v podobě sledu informačních procesů. Problémový stav (informace) uloženy v učebnici. Děje se to očima přenos informace z učebnice do vlastní paměti žáka, ve které se informace uloženy. V procesu řešení problému vystupuje mozek žáka zpracovává se informace. Výsledek uloženy v paměti studenta. Přenos k výsledku – nové informaci – dochází pomocí ruky žáka zápisem do sešitu. Výsledek řešení problému uloženy v žákovském sešitě.

Takto (obr. 9) lze rozlišit procesy ukládání informace (v lidské paměti, na papír, disk, audio nebo video kazetu atd.), přenos informací (pomocí smyslových orgánů, řeči a motorického systému člověka) a zpracování informací (v lidských mozkových buňkách).

Informační procesy jsou vzájemně propojené. Například zpracování a přenos informací není možný bez jejich uložení, a aby se zpracovávané informace uložily, musí být předány. Zvažme každý informační proces podrobněji.

Rýže. 9. Vztah informačních procesů

Datové úložiště je informačního procesu, během kterého informace zůstávají nezměněny v čase a prostoru.

Ukládání informací nelze provádět bez fyzického média.

Informační nosič - fyzické prostředí, přímo ukládající informace.

nosič informací, popř nosič informací, Možná:

■ hmotný předmět (kámen, deska, papír, magnetické a optické disky);

■ látky v různých skupenstvích (kapalina, plyn, pevná látka);

■ vlna různého charakteru (akustická, elektromagnetická, gravitační).

V příkladu o školákovi byly uvažovány takové nosiče informací, jako je učebnicový a sešitový papír (hmotný předmět), lidská biologická paměť (látka). Když student obdržel vizuální informaci, nosičem informace bylo světlo (vlna) odražená od papíru.

Existují dva typy informačních médií: domácí A externí. Interní média (například lidská biologická paměť) se rychle a efektivně reprodukují udržování uložených informací. Externí média (například papír, magnetické a optické disky) jsou spolehlivější a mohou ukládat velké množství informací. Používají se k dlouhodobému uchovávání informací.

Informace na externích médiích musí být uloženy tak, aby byly dohledatelné a pokud možno dostatečně rychle. K tomu jsou informace seřazeny abecedně, podle času přijetí a dalších parametrů. Externí média, sestavená dohromady a určená pro dlouhodobé uložení objednaných informací, jsou ukládání informací. Mezi informační úložiště patří různé knihovny, archivy včetně elektronických. Určuje množství informací, které lze umístit na informační nosič informační kapacita dopravce. Stejně jako množství informací ve zprávě se informační kapacita média měří v bitech.

Zpracování dat je informační proces, během kterého se informace mění v obsahu nebo formě.

Zpracování informací provádí umělec podle určitých pravidel. Účinkujícím může být člověk, tým * zvíře, stroj.

Zpracované informace jsou uloženy v vnitřní paměť umělec. V důsledku zpracování informací vykonavatelem jsou z původních informací získány nové smysluplné informace nebo informace prezentované v jiné podobě (obr. 10).

Rýže. 10. Zpracování informací

Vraťme se k uvažovanému příkladu o školákovi, který problém vyřešil. Student, který byl umělec, přijato informace o pozadí ve formě úkolové podmínky, zpracovávané informace v souladu s určitými pravidla(například rozhodovací pravidla matematické problémy) a přijato nová informace v podobě požadovaného výsledku. V procesu zpracování se informace uložila do paměti žáka, což je vnitřní paměť osoba.

Zpracování informací může provádět:

■ matematické výpočty, logické uvažování (např. řešení problémů);

■ oprava nebo doplnění informací (například oprava pravopisných chyb);

■ změny ve formě prezentace informací (například nahrazení textu grafický obrázek);

■ kódování informací (například překlad textu z jednoho jazyka do druhého);

■ řazení, strukturování informací (například řazení jmen podle abecedy).

Typ zpracovávaných informací se může lišit a pravidla zpracování se mohou lišit. Automatizujte proces zpracování je možné pouze tehdy, když jsou informace prezentovány zvláštním způsobem a jsou jasně definována pravidla zpracování.

Přenos informací je informační proces, během kterého dochází k přenosu informace z jednoho informačního nosiče na druhý.

Proces přenosu informace, stejně jako její uchovávání a zpracování, je rovněž nemožný bez nosiče informace. Na příkladu žáka se v okamžiku, kdy si přečte stav problému, přenáší informace z papíru (z externího informačního nosiče) do biologické paměti žáka (do vnitřní nosič informací). K procesu přenosu informace navíc dochází pomocí světla odraženého od papíru - vlny, která je nositelem informace.

Přenos informací probíhá mezi zdroj informací, která jej přenáší, a příjemce informací kdo to přijímá. Například kniha je zdrojem informací pro osobu, která ji čte, a osoba, která knihu čte, je příjemcem informací. Přenos informace od zdroje k příjemci se provádí pomocí komunikační kanál(obr. 11). Komunikačním kanálem mohou být vzduchové, vodní, kovové a optické dráty.

Rýže. 11. Přenos informací

Mezi zdrojem a příjemcem informace může existovatZpětná vazba. V reakci na přijatou informaci může přijímač odeslat informaci zdroji. Pokud je zdroj zároveň příjemcem informace,a příjemce je zdrojem, pak se tento proces přenosu informace nazývá výměna informace.

Jako příklad uveďme ústní odpověď studenta učiteli v hodině. V tomto případě jste zdrojem informací vy! student a příjemcem informací je učitel. Zdroj a příjemce informace má nosiče informace – biologickou paměť. V procesu odpovědi žáka učiteli dochází k přenosu informace z paměti žáka do paměti učitele. Komunikačním kanálem mezi žákem a učitelem je vzduch a proces přenosu informací probíhá pomocí informačního nosiče - an akustická vlna. Pokud učitel pouze poslouchá, ale i opravuje žákovu odpověď a žák zohledňuje připomínky učitele, pak dochází k výměně informací mezi učitelem a žákem.

Informace jsou přenášeny komunikačním kanálem určitou rychlostí, která je měřena množstvím informací přenesených za jednotku času (bit/s). Skutečná rychlost přenos* informací nemůže být vyšší než maximální možná* rychlost přenosu informací tento kanál spojení volané propustnost komunikační kanál a závisí na jeho fyzikálních vlastnostech.

Rychlost přenosu informací- množství informací přenesených za jednotku času.

Šířka pásma komunikačního kanálu- maximální možná rychlost přenosu informací daným komunikačním kanálem.

Informace jsou přenášeny komunikačním kanálem pomocí signálů. Signál je fyzický proces, který odpovídá události a slouží k přenosu zprávy o této události komunikačním kanálem. Příklady signálů jsou mávání vlajkami, blikání lamp, vypouštění světlic, telefonní hovory. Signál lze přenášet pomocí vln. Například rádiový signál je přenášen elektromagnetickou vlnou a zvukový signál- akustická vlna. Přeměna zprávy na signál, který může být přenášen komunikačním kanálem od zdroje k příjemci informace, nastává pomocí kódování. Transformace signálu na zprávu, která bude srozumitelná příjemci informace, se provádí pomocí dekódování (obr. 12).

Rýže. 12. Signalizace

Kódování a dekódování může provádět jak živá bytost (například člověk, zvíře), tak technické zařízení. fyzické zařízení (např. počítač, elektronický překladač).

V procesu přenosu informací je možné zkreslení nebo ztráta informací pod vlivem rušení, které jsou tzv hluk. Hluk pochází z Špatná kvalita komunikační kanály nebo jejich nejistota. Existovat různé způsoby například ochrana proti hluku technickou ochranu komunikační kanály nebo vícenásobný přenos informací.

Například kvůli hluku z ulice otevřené okno, student nemusí slyšet část přenášenou učitelem zvukové informace. Aby student slyšel výklad učitele bez zkreslení, můžete okno předem zavřít nebo požádat učitele, aby zopakoval, co bylo řečeno.

Signál může být spojitý nebo diskrétní. nepřetržitý signál plynule mění své parametry v čase. Příkladem spojitého signálu jsou změny atmosférického tlaku, teploty vzduchu, výšky Slunce nad obzorem. diskrétní signál skočí své parametry a nabývá konečný počet hodnot v konečném počtu časových bodů. Signály prezentované jako jednotlivé znaky jsou diskrétní. Například signály Morseovy abecedy, signály používané k přenosu textových a numerických informací, jsou diskrétní signály. Protože každé jednotlivé hodnotě diskrétního signálu lze přiřadit určité číslo, diskrétní signály se někdy nazývají digitální.

Signály jednoho druhu lze převést na signály jiného druhu. Například graf funkce (spojitý sig nal) lze reprezentovat jako tabulku jednotlivých hodnot (diskrétní signál). A naopak, znalost hodnot funkce pro různé hodnoty argumenty, můžete funkci vykreslit bod po bodu. Znějící hudbu, která je přenášena spojitým signálem, lze znázornit jako diskrétní notový zápis. Naopak diskrétní noty lze použít k přehrávání souvislé hudební skladby. V mnoha případech může konverze jednoho typu signálu na jiný vést ke ztrátě části informace.

Existují technická zařízení, která pracují s nepřetržité signály(Například, rtuťový teploměr, mikrofon, magnetofon) a technická zařízení, se kterými pracují diskrétní signály(například CD přehrávač, digitální fotoaparát, mobilní telefon). Počítač může pracovat se spojitými i diskrétními signály.

Ukládání informací je způsob šíření informací v prostoru a čase. Způsob uložení informace závisí na jejím nosiči (kniha je knihovna, obrázek je muzeum, fotografie je album). Způsoby ukládání informací Tento proces je starý jako život lidské civilizace. Již v antice se člověk potýkal s nutností uchovávat informace: zářezy na stromech, aby se při lovu neztratil; počítání předmětů pomocí oblázků, uzlů; obrazy zvířat a epizody lovu na stěnách jeskyní. Se zrodem písma vznikl zvláštní prostředek k upevňování a šíření myšlenek v prostoru a čase. Zrodily se zdokumentované informace – objevily se rukopisy a ručně psané knihy, původní informační a úložná centra – starobylé knihovny a archivy. Postupně se psaný dokument stal i nástrojem vlády (vyhlášky, příkazy, zákony). Druhým informačním skokem byl tisk. S jeho vzhledem se největší množství informací začalo ukládat do různých tištěných publikací a za jejich přijetím se člověk obrací na jejich úložná místa (knihovny, archivy apod.). V životě člověka hraje proces dlouhodobého uchovávání informací důležitou roli a podléhá neustálému zlepšování. Když se objem nashromážděných informací zvýší natolik, že je prostě nemožné je uložit do paměti, člověk se začne uchylovat k pomoci různých druhů notebooků, ukazatelů atd. Různé informace potřebují různou dobu uložení:

jízdenka musí být uschována pouze během cesty;

televizní program - aktuální týden;

školní diář - akademický rok;

imatrikulační list - do konce života;

historické dokumenty - několik století.

Počítač je navržen pro kompaktní ukládání informací s možností rychlého přístupu k nim. Ukládání velkého množství informací je oprávněné pouze v případě vyhledávání nezbytné informace lze provést dostatečně rychle a informace lze získat v přístupné formě. Informační systém je úložiště informací, vybavené postupy pro zadávání, vyhledávání, lokalizaci a vydávání informací. Existence takových postupů hlavní rys informační systémy, které je odlišují od jednoduchých akumulací informačních materiálů. Například osobní knihovna, ve které se může pohybovat pouze její majitel, není informačním systémem. Ve veřejných knihovnách je však vždy striktně stanoveno pořadí, ve kterém jsou knihy umístěny. Proto vyhledávání a půjčování knih, stejně jako umístění nových akvizic, jsou standardní, formalizované postupy. Lidé mají různé přístupy k ukládání informací. Vše závisí na tom, kolik to je a jak dlouho je třeba skladovat. Pokud je informací málo, lze si je v mysli zapamatovat. Není těžké si zapamatovat jméno svého přítele a jeho příjmení. A pokud si potřebujete zapamatovat jeho telefonní číslo a domovní adresa používáme notebook. Když je informace uložena (uložena), nazývá se data. Zápis dat do knihy zabere více času než jejich zapamatování. Obnovení dat z notebooku nebo notebooku také není tak snadné jako zapamatování, ale pokud informace nejsou uloženy v hlavě, pak se notebook a notebook ukazují jako spolehlivější zdroje dat. Datové úložiště Nejodolnějším prostředkem pro ukládání dat jsou knihy. Ukládají data po stovky let. Díky knihám se informace distribuují nejen v prostoru, ale i v čase. Víte, že podle starověkých ručně psaných knih vytvořených před stovkami a tisíci lety lze znalosti získávat i dnes. Informace v knihách jsou uloženy tolik, protože existují speciální organizace, které jsou pověřeny shromažďováním všech knih, které vyjdou, a jejich bezpečným uložením. Takové organizace jsou nám známé - jsou to knihovny a muzea. Jakékoli znalosti zaznamenané v knize někdo nutně uchovává pro další generace, k tomu má každý stát zvláštní zákony.

Paměť člověka uchovává informace o všem, co viděl, slyšel, cítil nebo zažil. Lidé ukládají informace na různá média a vytvářejí knihovny a knihovny médií pro ukládání informací. K čemu to všechno je? Ukládání informací je jednou z akcí s informacemi, která je nezbytná především k zajištění života a bezpečnosti člověka. Vraťme se k historii. Kdysi dávno člověk nevěděl, jak rozdělat oheň a použít jej. Když během letního sucha vypukly lesní požáry, lidé obrátili svou pozornost k ohni a uvědomili si, že oheň je horký! Pokud se vzdálíte, je teplo, příjemně. Lidé si v paměti uložili informace o vlastnostech ohně a o tom, jak lze oheň využít, čeho je třeba se obávat. Lidé se začali ohřívat u ohně, vařit jídlo na ohni, vytápět a osvětlovat svůj dům ohněm, ale zároveň se vždy snažili zajistit svou bezpečnost. Jen díky schopnosti člověka uchovat si informace na dlouhou dobu do paměti ho lze naučit číst, psát a počítat. Kdyby člověk neměl paměť, nemohl by po procházce najít svůj dům, své věci v domě, uvařit jídlo. Nevěděl by jména svých rodičů a přátel a mnoho, mnohem víc. Informace, které jsou uloženy v paměti jednotlivce, není dostupný jiným lidem. Pokud to, co člověk ví, vyjádří jakýmkoli způsobem: zvuky ústní řeči, psaní nebo kreslení, ostatní lidé mohou informace využít. Informace prezentované na nosiči již nejsou „spojeny“ s pamětí jednotlivce, konkrétní osoby. Informace uložené, tedy prezentované na nosiči, může použít kdokoli. Je důležité, aby informace uvedené na nosiči mohly být uloženy a přeneseny na další osoby. Jak ti, co jsou daleko, tak ti, co budou žít po nás. Informace prezentované na nosiči obrázkem, čísly nebo textem mohou být uloženy po dlouhou dobu a přenášeny na velké vzdálenosti. Každý dům má fotoalbum, ve kterém jsou uloženy fotografie příbuzných a přátel. Texty a kresby jsou uloženy v sešitech, knihách, denících, denících. Můžete říci o deníku, zápisníku, deníku nebo knize - to je úložiště zakódovaných informací. Knihy jsou určeny k dlouhodobému uchovávání informací. Knihy jsou uloženy v knihovnách. Knihovna má obvykle hodně knih. Knihovny jsou domovské a školní, městské a okresní, dětské a technické. Knihovna je úložiště knih, tedy úložiště zakódované informace. V současné době se lidé naučili ukládat nejen texty a obrázky. Existují způsoby, jak kódovat a ukládat informace o zvuku a videu. Již existují knihy, učebnice, příručky, encyklopedie, které nejsou z papíru, ale například ve formě magnetických a laserových disků. Disky nejsou uloženy v knihovně, ale v knihovně médií. Mediální knihovna je úložištěm elektronických knih, referenčních knih, encyklopedií, počítačových her, vzdělávacích programů. Počítač také ukládá informace do své paměti. Zvuky, obrázky, texty, čísla a videa lze zakódovat a uložit do paměti počítače ve formě digitálních dat. Když počítač běží, informace se ukládají do jeho vnitřní paměti. Před vypnutím počítače byste měli informace uložit na disky (do externí paměti), jinak budou ztraceny.

Hlavní věc, kterou musíme pochopit a zapamatovat si

1. Ukládání informací je jednou z akcí s informacemi. 2. Člověk si ukládá informace do paměti, aby si zajistil život a bezpečí. Paměť člověka poskytuje jeho schopnost učit se a pracovat. 3. Knihy jsou určeny k dlouhodobému uchovávání informací. 4. Počítač je velmi šikovný nástroj pro ukládání zakódovaných informací. 5. Zvuky, obrázky, texty, čísla a videa lze zakódovat a uložit do paměti počítače.

Člověk si uchovává v paměti informace o okolní realitě ve formě různých obrazů: vizuální, zvukové, chuťové atd. Pro dlouhodobé uchovávání informací, jejich hromadění a předávání z generace na generaci, materiál nosiče informací. Materiální povaha nosičů informací může být různá:

molekuly DNA, které uchovávají genetickou informaci;

papír, na kterém jsou uloženy texty a obrázky;

Magnetická páska, na které jsou uloženy zvukové informace;

paměťové čipy,

magnetické a laserové disky, které ukládají programy a data v počítači atd.

Informační nosiče se vyznačují informační kapacitou, tzn. množství informací, které mohou uložit. Informačně nejobsáhlejší jsou molekuly DNA, které jsou velmi malé a hustě zabalené. To umožňuje uchovat obrovské množství informací (až 10 21 bitů v 1 cm 3), což organismu umožňuje vývoj z jediné buňky obsahující všechny potřebné genetické informace. Moderní paměťové čipy umožňují uložit až 10 10 bitů informace v 1 cm 3, ale to je 100 miliardkrát méně než v DNA. Dá se říci, že moderní technologie jsou stále výrazně nižší než biologická evoluce. Pokud však porovnáme informační kapacitu tradičních médií (knih) a moderních počítačových médií, je pokrok zřejmý. Na každou disketu se vejde kniha o zhruba 600 stranách a na pevný disk se vejde celá knihovna s desítkami tisíc knih.

Nosič informací- hmotný objekt určený k ukládání informací.

Informační nosiče lze odlišit nejen materiálem, ze kterého jsou vyrobeny, ale také způsobem výroby (například ručně psané, strojopisné apod.), podle konkrétního účelu (mikrofotokopie; kresby; knihy pro nevidomé vytištěno v Braillově písmu).

Pokud pokácíte strom, pak podle letokruhů na kmeni můžete určit, jak je starý, zda byl každý rok jeho života deštivý nebo suchý a mnoho dalšího. To znamená, že strom uchovává informace o celém svém životě. Kdysi dávno, když na Zemi žili primitivní lidé, bylo nutné uchovávat různé informace o metodách lovu a hospodaření. K tomu lidé používali kresby, zářezy na tyčích, uzly na lanech. Z těchto informací se dozvídáme, jak žili. S příchodem písma si lidé začali ukládat informace na papyrus, hliněné tabulky, svitky březové kůry a papír. Moderní člověk používá k ukládání informací fotografický film, film, magnetické pásky a disky, laserové disky a další média. Jsou volána technická zařízení a další zařízení, na kterých jsou uloženy informace nosiče informací. Každý zná nosič informací – knihu. Nosičem informací je také sešit, deník, do kterého si student zapisuje rozvrh hodin a domácí úkoly. Nosičem informací je i zárubeň, na kterou rodiče každoročně označují růst svého dítěte. Už víte, že s ukládáním informací se musíte velmi často potýkat, ale nestačí informace jen ukládat, musíte je udělat tak, abyste je později, až je budete potřebovat, rychle našli. K tomu si lidé vymysleli organizace skladování informace. Například se rozhodnete uložit adresy a telefonní čísla spolužáků. Jaký je nejlepší způsob, jak to udělat? Je to tak, jména je potřeba si zapisovat do sešitu na stránky označené písmeny - ukazatele dovnitř abecední pořadí. Pokud ukládáte informace v tomto pořadí, můžete velmi rychle najít správné příjmení, protože abecedu dobře známe. Jak najít to správné místo v knize? Můžete samozřejmě jen listovat knihou stránku po stránce, dokud nenajdete stránku, kterou potřebujete, ale tato metoda zabere hodně času. Je mnohem rychlejší podívat se na obsah. A jaká metoda se používá k zápisu studentů do třídního deníku? V jízdním řádu je uvedeno, které město a kdy každý vlak odjíždí. V jakém pořadí by měly být tyto informace uspořádány, aby to cestujícímu vyhovovalo? A jak to bude výhodnější pro výpravčího nádraží? V jakém pořadí jsou slova ve slovníku? V telefonní seznam názvy institucí jsou také uspořádány v určitém pořadí. Ve kterém? Jaké jsou způsoby organizace informací? Jedná se o tabulky, diagramy, katalogy atd. S diagramy a tabulkami jste již v lekcích pracovali. Při návštěvě dětské knihovny a čítárny jsme viděli katalogy knihoven, ve kterých jsou kartičky seřazeny podle abecedy. Na kartičky se zapisují různé informace, např.: autor, název knihy, rok vydání knihy atd. Existují i ​​počítačové elektronické katalogy. Stejné informace mohou být prezentovány různými způsoby.

Když kolem člověka bylo mnoho informací a on si je nedokázal zapamatovat, vzniklo písmo. Postupem času se zlepšoval a stal se nedílnou součástí každodenního života člověka. nicméně velký počet papírová média to znesnadňují rychlé hledání potřebné informace a s příchodem digitálních informací a prostředků pro jejich transformaci a uchování bylo možné nahlížet tento problém. digitální informace má řadu výhod souvisejících s odolností vůči rušení přenosu a delší

Úložiště informací je jedním z hlavních, s nímž je nerozlučně spjat pojem zařízení pro ukládání informací nebo paměťové zařízení. Různá zařízení může použít různé cestyúložiště informací. Soubor takových zařízení se nazývá paměť. Častěji je pojem „úložiště informací“ spojován s výpočetní technikou.

Paměť počítače může být interní nebo externí. Vnitřní paměť obsahuje zařízení, která zajišťují provozuschopnost výpočetní systém(počítač). Například provozní Většina paměťových zařízení, která zná běžného uživatele, jako je pevný disk, USB flash disk, CD, viz

Až donedávna to byla jediná věc, kterou nám počítačový průmysl musel nabídnout. Nyní má kdokoli možnost ukládat své osobní údaje přímo na internetu, aniž by za to utrácel peníze.

Na jedné straně je to velmi pohodlné, protože z jakéhokoli zařízení, které má přístup a pohled nezbytné informace. Nedochází tak k případům, kdy se flash disk s informacemi zapomene doma, právě v den, kdy to bylo v práci opravdu potřeba.

Ukládání informací provází jeden nepříjemný moment spojený s jejich poškozením, ztrátou či jakýmkoliv zkušený uživatel zná několik triků, jak chránit své informace před ztrátou. Neměli byste například ukládat cenné informace na pevný disk, protože existuje vysoká pravděpodobnost, že "chytíte" virus, který zničí vše. Můžete také duplikovat důležitá informace na více médií najednou.

Takové informace jsou obvykle uloženy na vyměnitelných úložných zařízeních, pro která jsou vytvořeny určité úložné podmínky. Existuje však další způsob, jak zajistit spolehlivé ukládání informací.

Jedná se o použití „cloudových“ internetových služeb, v tomto případě jsou informace uživatele uloženy na distribuovaných serverech na internetu a přístup k nim je prováděn prostřednictvím přihlašovacího jména a hesla. Tato technologie má přibližně stejný počet spojenců a protivníků. Někteří nevěří vůbec globální síť jejich osobní soubory, zatímco jiní v tom naopak vidí budoucnost.

V moderní svět Zejména ve velkých městech, kde je přístup ke globální síti všude, se takové ukládání informací zdá být vhodnější. Není třeba kupovat, udržovat a starat se o bezpečnost archivů fotografií nebo videí.

To je přesně to, co se stane, pokud se připojení k internetu náhle přeruší a uživatel nebude moci správný čas přístup k vašim informacím?

Typy paměťových médií

Nosič informací- fyzické prostředí přímo ukládající informace. Hlavním nositelem informace je pro člověka jeho vlastní biologická paměť (lidský mozek). Vlastní paměť člověka lze nazvat pracovní pamětí. Zde je slovo „provozní“ synonymem slova „rychlý“. Naučené znalosti člověk okamžitě reprodukuje. Vlastní paměť můžeme také nazvat vnitřní pamětí, jelikož její nositel – mozek – je uvnitř nás.

Nosič informací- přesně definovaná část konkrétního informačního systému, která slouží k meziukládání nebo přenosu informací.

Základ moderního informační technologie- Je to počítač. Pokud jde o počítače, můžeme o paměťových médiích mluvit jako o externích paměťových zařízeních (externí paměti). Tato média lze klasifikovat podle různé funkce, například podle druhu provedení, materiálu, ze kterého je nosič vyroben atd. Jedna z možností klasifikace nosičů informací je znázorněna na Obr. 1.1.

Seznam paměťových médií na Obr. 1.1 není vyčerpávající. Některá paměťová média budou podrobněji probrána v následujících částech.

Páskové médium

Magnetická páska- magnetické záznamové médium, což je tenká ohebná páska sestávající ze základny a magnetické pracovní vrstvy. Pracovní vlastnosti magnetické pásky se vyznačují její citlivostí při záznamu a zkreslením signálu při záznamu a přehrávání. Nejpoužívanější je vícevrstvá magnetická páska s pracovní vrstvou jehličkovitých částic magneticky tvrdých prášků oxidu gama-železa (y-Fe2O3), oxidu chromitého (CrO2) a oxidu gama-železa modifikovaného kobaltem, obvykle orientované v směr magnetizace během záznamu.

Disková média

Disková média viz média stroje s přímým přístupem. Koncept přímého přístupu znamená, že PC má „přístup“ ke stopě, na které začíná úsek s požadovanými informacemi nebo kde je třeba zapsat nové informace.

Diskové jednotky jsou nejrozmanitější:

• Disketové mechaniky magnetické disky(NGMD), jsou to diskety, jsou to také diskety
• Jede dál tvrdé magnetické disky (HDD), jsou to také pevné disky (lidově jen "šroubky")
• Optické CD mechaniky:
• CD-ROM (Compact Disk ROM)
• DVD-ROM

Disketové mechaniky

Před časem byly diskety nejoblíbenějším prostředkem pro přenos informací z počítače do počítače, protože internet byl v té době vzácností, počítačové sítě také a čtečky CD-ROM byly velmi drahé. Diskety se stále používají, ale již poměrně zřídka. Především pro ukládání různých klíčů (například při práci se systémem klient-banka) a pro předávání různých reportovacích informací službám státního dohledu.

Disketa- přenosné magnetické paměťové médium používané pro vícenásobný záznam a ukládání dat relativně malého objemu. Tento typ médií byl obzvláště běžný v 70. letech a na počátku 21. století. Místo výrazu „floppy disk“ se někdy používá zkratka GMD – „floppy magnetický disk“ (respektive zařízení pro práci s disketami se nazývá NGMD – „floppy disk drive“, slangová verze je disketová mechanika, floppy , floppar z anglického floppy-disk nebo obecně „cookie“). Obvykle je disketa pružná plastová deska potažená feromagnetickou vrstvou, odtud pochází anglický název „floppy disk“ („disketa“). Tato deska je umístěna v plastovém pouzdře, které chrání magnetickou vrstvu před fyzickým poškozením. Skořepina je flexibilní nebo odolná. Diskety se čtou a zapisují pomocí speciálního zařízení - disketové jednotky (disketové mechaniky). Disketa má obvykle funkci ochrany proti zápisu, která vám umožňuje udělit přístup k datům pouze pro čtení. Vzhled 3,5” disketa je znázorněna na obr. 1.2.

Pevné disky

Jako jednotky pevných disků jsou jednotky pevných disků široce používány v počítačích PC.

Období Winchester vznikl ze slangového názvu pro první 16kV pevný disk (IBM, 1973), který měl 30 stop po 30 sektorech, což se shodou okolností shodovalo s ráží 30/30 slavné lovecké pušky Winchester.

Optické mechaniky

CD("CD", "Shape CD", "CD-ROM", "CD ROM") - optické paměťové médium ve formě disku s otvorem ve středu, ze kterého se informace čtou pomocí laseru. CD bylo původně vytvořeno pro ukládání digitálního zvuku (nazývané Audio-CD), ale nyní se široce používá jako univerzální paměťové zařízení (nazývané CD-ROM). Zvuková CD jsou formátována jinak než datová a CD přehrávače je většinou umí pouze přehrát (na počítači si samozřejmě můžete přečíst oba typy CD). Existují disky obsahující jak zvukové informace, tak data – můžete je poslouchat na CD přehrávači a číst na počítači.

Optické disky obvykle mají polykarbonátový nebo skleněný tepelně zpracovaný základ. Pracovní vrstva optických disků je vyrobena ve formě nejtenčích filmů tavitelných kovů (telur) nebo slitin (telur-selen, telur-uhlík, telur-selen-olovo atd.), organických barviv. Informační plocha optických disků je pokryta milimetrovou vrstvou odolného průhledného plastu (polykarbonátu). V procesu záznamu a přehrávání na optické disky plní roli převodníku signálu laserový paprsek zaostřený na pracovní vrstvu disku do bodu o průměru cca 1 μm. Jak se disk otáčí, laserový paprsek sleduje dráhu disku, jejíž šířka se rovněž blíží 1 µm. Schopnost zaostřit paprsek do malého bodu umožňuje tvořit značky na disku o ploše 1–3 μm. Jako zdroj světla se používají lasery (argon, helium-kadmium atd.). Výsledkem je, že hustota záznamu je o několik řádů vyšší než limit poskytovaný metodou magnetického záznamu. Informační kapacita optický disk dosahuje 1 GB (s průměrem disku 130 mm) a 2-4 GB (s průměrem 300 mm).

Širokého využití se také dočkalo jako nositele informací magneto-optické CD typu RW (Re Writeble). Informace na ně zaznamenává magnetická hlava za současného použití laserového paprsku. Laserový paprsek zahřeje bod na disku a elektromagnet změní magnetickou orientaci tohoto bodu. Čtení se provádí laserovým paprskem nižšího výkonu.

Ve druhé polovině 90. let se objevily nové, velmi perspektivní nosiče dokumentovaných informací - digitální univerzální videodisky DVD (Digital Versatile Disk) typu DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R s velká kapacita(až 17 GB).

Podle technologie použití jsou optické, magneto-optické a digitální CD rozděleny do 3 hlavních tříd:

1. Disky s trvalými (nesmazatelnými) informacemi (CD-ROM). Jedná se o plastová CD o průměru 4,72 palce a tloušťce 0,05 palce. Jsou vyrobeny pomocí originálního skleněného disku, na kterém je nanesena fotozáznamová vrstva. V této vrstvě vytváří laserový záznamový systém systém jamek (značek ve formě mikroskopických prohlubní), které jsou následně přeneseny na replikované kopírovací disky. Čtení informací se také provádí laserovým paprskem v optické mechanice. osobní počítač. Disky CD-ROM mají obvykle kapacitu 650 MB a používají se pro digitální záznam zvukové programy, software pro počítače atd.;
2. Disky, které umožňují jednorázový záznam a vícenásobné přehrávání signálů bez možnosti jejich vymazání (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - nahrané jednou, počítané mnohokrát). Použito v elektronické archivy a databanky, externí disky POČÍTAČ. Jsou podkladem z průhledného materiálu, na který je nanesena pracovní vrstva;
3. Reverzibilní optické disky, které umožňují vícenásobný záznam, přehrávání a mazání signálů (CD-RW; CD-E). Jedná se o nejuniverzálnější disky, které mohou nahradit magnetická média téměř ve všech oblastech použití. Jsou podobné diskům s jednorázovým zápisem, ale obsahují provozní vrstvu, ve které fyzikální procesy záznamy jsou vratné. Technologie výroby takových disků je složitější, takže jsou dražší než disky s jednou nahrávkou.

Elektronická média

Obecně řečeno, všechny dříve zvažované nosiče také nepřímo souvisí s elektronikou. Existuje však typ média, kde se informace neukládají na magnetické / optické disky, ale na paměťové čipy. Tyto mikroobvody jsou vyrobeny pomocí technologie FLASH, proto se takovým zařízením někdy říká FLASH disky (lidově jen „flash disk“). Mikroobvod, jak asi tušíte, není disk. Operační systémy však definují paměťová média s pamětí FLASH jako disk (pro pohodlí uživatele), takže název „disk“ má právo na existenci.

Flash paměť (angl. Flash-Memory) - druh polovodičové polovodičové energeticky nezávislé přepisovatelné paměti. Flash paměť lze číst tolikrát, kolikrát je potřeba, ale lze do ní zapisovat pouze omezeně (obvykle asi 10 000krát). Navzdory tomu, že takový limit existuje, 10 tisíc přepisovacích cyklů je mnohem více, než disketa nebo CD-RW vydrží. K vymazání dochází po sekcích, takže nemůžete změnit jeden bit nebo bajt bez přepsání celé sekce (toto omezení se týká dnes nejpopulárnějšího typu flash paměti – NAND). Výhodou flash paměti oproti klasické paměti je její stálost – při vypnutí napájení se obsah paměti uloží. Výhodou flash pamětí oproti pevným diskům, CD-ROM, DVD je, že zde nejsou žádné pohyblivé části. Flash paměť je proto kompaktnější, levnější (včetně nákladů na zařízení pro čtení a zápis) a poskytuje rychlejší přístup.

Datové úložiště

Datové úložiště Je to způsob šíření informací v prostoru a čase. Způsob uložení informace závisí na jejím nosiči (kniha je knihovna, obrázek je muzeum, fotografie je album). Tento proces je starý jako život lidské civilizace. Již v antice se člověk potýkal s nutností uchovávat informace: zářezy na stromech, aby se při lovu neztratil; počítání předmětů pomocí oblázků, uzlů; obrazy zvířat a epizody lovu na stěnách jeskyní.

Počítač je určen pro kompaktní ukládání informací s možností rychlý přístup Jí.

Informační systém- jedná se o úložiště informací vybavené postupy pro zadávání, vyhledávání a umísťování a vydávání informací. Přítomnost takových postupů je hlavním rysem informačních systémů, které je odlišují od jednoduchých akumulací informačních materiálů.

Od informací k datům

Lidé mají různé přístupy k ukládání informací. Vše závisí na tom, kolik to je a jak dlouho je třeba skladovat. Pokud je informací málo, lze si je v mysli zapamatovat. Není těžké si zapamatovat jméno svého přítele a jeho příjmení. A pokud si potřebujete zapamatovat jeho telefonní číslo a domácí adresu, používáme notebook. Když je informace uložena (uložena), nazývá se data.

Data v počítači jsou různého účelu. Některé jsou potřeba jen na krátkou dobu, jiné je třeba uchovávat dlouho. Obecně lze říci, že v počítači je poměrně dost „záludných“ zařízení, která jsou určena k ukládání informací. Například registry procesoru, mezipaměť registrů atd. Ale většina „pouhých smrtelníků“ taková „strašná“ slova ani neslyšela. Proto se omezíme na úvahy paměť s náhodným přístupem(RAM) a permanentní paměť, která zahrnuje nosiče informací, o kterých jsme již uvažovali.

RAM počítače

Jak již bylo zmíněno, počítač má také několik prostředků pro ukládání informací. Nejrychlejší způsob, jak si data zapamatovat, je zapsat je do elektronických obvodů. Tato paměť se nazývá RAM. RAM se skládá z buněk. Každá buňka může uložit jeden bajt dat.

Každá buňka má svou vlastní adresu. Můžeme předpokládat, že je to jako číslo buňky, takže takové buňky se také nazývají adresové buňky. Když počítač odešle data do paměti RAM k uložení, pamatuje si adresy, kde jsou data umístěna. S odkazem na buňku adresy v ní počítač najde bajt dat.

regenerace RAM

Buňka adresy v paměti RAM ukládá jeden bajt, a protože se bajt skládá z osmi bitů, je v ní osm bitových buněk. Každá bitová buňka čipu RAM ukládá elektrický náboj.

Náboje nelze v článcích dlouhodobě skladovat – „vytékají“. Během pouhých několika desetin sekundy se náboj v článku sníží natolik, že dojde ke ztrátě dat.

Paměť disku

Datové nosiče slouží k trvalému ukládání dat (viz sekce "Druhy informačních nosičů"). Kompaktní disky a diskety jsou relativně pomalé, takže většina informací, které potřebují neustálý přístup, je uložena na pevném disku. Všechny informace na disku jsou uloženy jako soubory. Existuje souborový systém pro řízení přístupu k informacím. Existuje několik typů souborové systémy.

Struktura dat na disku

Aby bylo možné do dat nejen zapisovat HDD a pak si to přečtěte znovu, musíte přesně vědět, co bylo napsáno a kde. Všechna data musí mít adresu. Každá kniha v knihovně má svůj předsíň, regál, polici a inventární číslo – to je jakoby její adresa. Knihu najdete na této adrese. Všechna data, která se zapisují na pevný disk, musí mít také adresu, jinak je nelze najít.

Souborové systémy

Stojí za zmínku, že struktura dat na disku závisí na typu souborového systému. Všechny systémy souborů jsou tvořeny strukturami potřebnými k ukládání a správě dat. Tyto struktury obvykle zahrnují spouštěcí záznam operační systém, adresáře a soubory. Souborový systém také plní tři hlavní funkce:

1. Zaneprázdnění a volný prostor
2. Podpora názvů adresářů a souborů
3. Sledování fyzického umístění každého souboru na disku.

• FAT (tabulka alokace souborů)
• FAT32 (tabulka alokace souborů 32)
• NTFS (nová technologie) Souborový systém)
• HPFS (Vysoce výkonný souborový systém)
• Systém souborů NetWare
• Linux Ext2 a Linux Swap

TLUSTÝ

Souborový systém FAT používají DOS, Windows 3.xa Windows 95. Souborový systém FAT je také dostupný ve Windows 98/Me/NT/2000 a OS/2.

Systém souborů FAT je implementován s Soubor nápovědy Alokační tabulka (FAT - File Allocation Tables) a clustery. FAT je srdcem souborového systému. Pro zabezpečení má FAT duplikát, který chrání svá data před náhodným vymazáním nebo chybnou funkcí. Cluster je nejmenší jednotka FAT systémy pro ukládání dat. Jeden cluster se skládá z pevného počtu sektorů disku. FAT zaznamenává, které clustery se používají, které jsou volné a kde jsou soubory v rámci clusterů umístěny.

FAT-32

FAT32 je souborový systém, který mohou používat Windows 95 OEM Service Release 2 (verze 4.00.950B), Windows 98, Windows Me a Windows 2000. Nicméně DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, starší verze Windows 95 a OS/2 nerozpoznají FAT32 a nemohou načíst nebo použít soubory na jednotce nebo oddílu FAT32.

FAT32 je evolucí souborového systému FAT. Je založen na 32bitové alokační tabulce souborů, která je rychlejší než 16bitové tabulky používané systémem FAT. V důsledku toho FAT32 hodně podporuje disky nebo oddíly větší velikost(až 2 TB).

NTFS

NTFS ( Nová technologie Systém souborů) je k dispozici pouze ve Windows NT/2000. NTFS se nedoporučuje pro jednotky menší než 400 MB, protože vyžaduje hodně místa pro systémové struktury.

Centrální struktura souborů systémy NTFS je MFT (Master File Table). NTFS uchovává mnoho kopií kritické části tabulky, aby byla chráněna před poruchami a ztrátou dat.

HPFS

HPFS (systém souborů s vysoký výkon) je privilegovaný souborový systém pro OS/2, který podporují i ​​starší Verze Windows NT.

Na rozdíl od souborových systémů FAT třídí HPFS své adresáře podle názvů souborů. HPFS také používá efektivnější strukturu adresářů. Výsledkem je, že přístup k souborům je často rychlejší a prostor je využíván efektivněji než u souborového systému FAT.

HPFS distribuuje data souborů v sektorech, nikoli v clusterech. Chcete-li uložit stopu, která má sektory nebo se nepoužívá, systém HPFS uspořádá disk nebo oddíl do skupin o velikosti 8 MB. Toto seskupení zlepšuje výkon, protože čtecí/zapisovací hlavy se nemusí vracet na stopu nula pokaždé, když OS potřebuje získat přístup k informacím o dostupném prostoru nebo umístění potřebného souboru.

Systém souborů NetWare

operační sál systém Novell NetWare používá systém souborů NetWare, který byl navržen speciálně pro použití službami NetWare.

Linux Ext2 a Linux Swap

Souborové systémy Linux Ext2 a Linux byly vyvinuty pro OS Linux (verze UNIX pro distribuci zdarma). Soubor Linuxový systém ext2 podporuje disk nebo oddíl s maximální velikost 4 TB.

Adresáře a cestu k souboru

Zvažte například strukturu místo na disku FAT systém, jako nejjednodušší.

Informační struktura diskového prostoru je uživatelsky orientovaná externí reprezentace diskového prostoru a je definována takovými prvky, jako je svazek (logický disk), adresář (složka, adresář) a soubor. Tyto prvky se používají, když uživatel komunikuje s operačním systémem. Komunikace se provádí pomocí příkazů, které provádějí operace přístupu k souborům a adresářům.

Informační zdroje

1. Informatika: Učebnice. - 3. revize. vyd. / Ed. N.V. Makarova. - M.: Finance a statistika, 2002. - 768 s.: ill.
2. Wolf V.K. Studium funkční struktury paměti osobního počítače. Laboratorní dílna. Tutorial. Nakladatelství Kurgan státní univerzita, 2004 - 72 s.

Moderní způsoby ukládání informací lze rozdělit do dvou skupin – způsoby ukládání na fyzická média a způsoby ukládání založené na cloudových technologiích.

Mezi existující fyzická paměťová média patří optické disky, polovodičová média a magnetická pevné disky. Optické disky umožňují ukládat omezené množství informací, mají nízkou rychlost zápisu a jsou citlivé na mechanické poškození a teplotu. Nejběžnějšími paměťovými médii jsou polovodičová paměťová média (flash karty, paměťové karty, pevné disky SSD). Vyznačují se vysokou rychlostí zápisu, malými rozměry a odolností proti mechanickému poškození, objem citlivých informací je mnohem větší než u optických disků, ale stále je nižší než objem uložený na pevných magnetických discích. Magnetické pevné disky se vyznačují vysokou rychlostí záznamu informací, vysokou spolehlivostí ukládání dat a velkým množstvím paměti, jsou však velmi citlivé na mechanické namáhání.

V Nedávno získávají na popularitě cloudové technologie datové úložiště. Informace jsou uloženy na mnoha serverech distribuovaných po síti, zatímco uživatelé nevidí strukturu serverů, pracují v cloudu – jeden velký virtuální server.

Jeden z populárních cloudové úložiště data jsou Disk Google(https://drive.google.com), která umožňuje ukládat 30 typů souborů, poskytuje nástroje pro práci s dokumenty online. Množství volného místa je 15 GB, navíc si můžete zakoupit od 100 GB (1,99 $ měsíčně) až po 30 TB (299,99 $ měsíčně). Kromě přístupu ke službě přes webové rozhraní je zde možnost přístupu přes klienty pro Windows, Mac OS a Android, iOS.

Cloudové úložiště OneDrive (http://onedrive.com) od společnosti Microsoft je integrováno s Office365, což umožňuje vytvářet, upravovat a ukládat přímo z aplikace soubory excel, OneNote, PowerPoint a Word v cloudu. Služba umožňuje bezplatné úložiště 5 GB, placené úložiště od 50 GB za 1,99 $ měsíčně, dvakrát dražší než Disk Google.

Dropbox (http://www.dropbox.com) je služba cloudového úložiště, která poskytuje 2 GB úložiště zdarma, ale umožňuje vám toto množství navýšit na 48 GB splněním řady podmínek (pozvání přítele, zobrazení přehledu Dropboxu , instalace Aplikace Dropbox do počítače, umístěte soubory do složky Dropbox, nainstalujte Dropbox na další počítače, ke kterým máte přístup, sdílejte veřejný přístup přátelé a kolegové, instalaci aplikace na mobilní zařízení). Placené úložiště má kapacitu 1 TB a stojí 9,99 € měsíčně. Dropbox má tu výhodu, že se snadno používá a vysoká rychlost práce. K umístění souborů do cloudu stačí soubory umístit do složky Dropbox na vašem počítači, otevřít k ní přístup a synchronizovat je s požadovaným zařízením. Při úpravách souborů dříve hostovaných v cloudu se na server zkopíruje pouze změněná část. Dropbox umožňuje obnovit data poté, co byla smazána ze serveru, a také zobrazit historii změn souborů po dobu 30 dnů. Pro soukromí nabízí Dropbox nástroj BoxCryptor, který šifruje soubory před jejich přenosem do cloudu.

Nejlevnější cloudové úložiště je Mega (https://mega.co.nz). Počáteční bezplatný objem je 50 GB a 4 TB měsíčně stojí 8,33 USD. Rysem tohoto úložiště jsou obavy o soukromí. Data jsou šifrována v prohlížeči, přenášena do cloudu, dešifrovací klíče nejsou publikovány otevřený přístup, ale jsou přenášeny mezi uživateli, kteří si navzájem důvěřují.

Yandex.Disk (http://disk.yandex.ru/) je cloudové úložiště, které poskytuje 10 GB zdarma, což umožňuje rozšířit bezplatný objem až na 60 GB účastí v propagačních akcích. Za 0,5 $ měsíčně si můžete dokoupit dalších 10 GB, cena 1 TB je přibližně 3,5 $. Yandex.Disk je integrován do kanceláře balíček Microsoft Office, a také umožňuje automatické stahování soubory fotografií a videí z digitální fotoaparáty a externí média.

[email protected] (https://cloud.mail.ru/) – cloudové úložiště od Mail.ru, které umožňuje bezplatné úložiště 25 GB, které má přístup přes mobilní aplikace pro Android a iOS, klient pro Linux. Fotografie z telefonu můžete automaticky nahrávat do cloudu prostřednictvím mobilních aplikací.

Webové služby Amazon ( https://aws.amazon.com ) - plošina cloudové služby, který podporuje různé možnosti ukládání dat (objektové úložiště, blokové úložiště, úložiště souborového systému, archivní úložiště, integrované úložiště), různé síťová řešení(virtuální privátní cloud, přímé spojení, load balancing), nástroje pro zpracování dat a generování databází, firemní aplikace A mobilní služby. Používání platformy zdarma je možné prvních 12 měsíců a poté vám budou zpoplatněny využívané služby.

Seznam uvedených cloudových úložišť lze doplnit o následující cloudové systémy Bitcasa (http://bitcasa.com), Yunpan360 (http://yunpan.360.cn/), 4shared (http://www.4shared.com ), SugarSync (https ://www.sugarsync.com), Box.net (http://box.net), iDrive (http://www.idrive.com), OpenDrive (http://www.opendrive .com), Syncplicity (http://www.syncplicity.com), MediaFire (http://www.mediafire.com/), Cubby (https://www.cubby.com/), ADrive (http:/ /www.adrive. com/).