Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Носители информации
Для того, чтобы сохранить важную информацию для себя, своих потомков древний человек стал думать о том, как же это сделать? Первоначально он стал записывать сведения на песке, но дождь или волны уничтожали данные сведения. Человек стал записывать данные на земле, но и этот источник оказался не долговечным. Позднее человек стал хранить информацию на камне…
Песок, земля, камень – это первые носители информации.
Носителем информации может быть любой объект, на котором можно оставить следы или знаки. Носители информации предназначены для ее хранения и передачи.
Носитель информации - это любой материальный объект, используемый для закрепления и хранения на нем информации.
Человек стал хранить информацию на камне сначала в виде рисунков, затеем в виде знаков или символов какого-то алфавита (рис.1). Чтобы получить необходимые сведения, человек вынужден был совершать большой путь, достаточно трудный и утомительный, к этим сооружениям. Чтобы переместить данный носитель информации на другое место, требовалось достаточно много усилий, так как камень очень тяжелый и неудобен для транспортировки.
Камень сменил более легкий носитель - глиняная дощечка.
На сырую глиняную поверхность твердой палочкой наносили сведения. Воспользоваться данным носителем можно было лишь после высыхания. Но глина оказалась очень хрупким носителем и также не пригодной для транспортировки. Человек стал задумываться о том, как создать такой носитель информации, чтобы он был:
Древние носители информации
Люди всегда понимали ненадежность человеческой памяти и с давних времен стремились доступными им способами зафиксировать наиболее важную информацию на внешних носителях, которые со временем совершенствовались.
Примерно в III веке до н.э. в Египте разработали технологию изготовления тонкого листа из стеблей высокого тростника (папируса), росшего по берегам Нила. Стебли папируса разрезали на длинные узкие полоски, раскладывали их в один ряд в продольном направлении. Сверху укладывали второй слой полосок папируса, но уже в поперечном
направлении и прижимали их плоским камнем. Слои склеивались между собой благодаря клейкому соку тростника. Высохший материал по своему свойству напоминал бумагу, только назывался он также папирусом. Многие века письменные документы составлялись на пергаментных свитках. Их делали из кожи животных, определенным образом выделывали и растягивали так, чтобы получились тонкие листы. Когда на Востоке научились ткать шелк, то его также стали использовать для письма. Во II веке нашей эры в Китае изобрели технологию изготовления бумаги. Правда данную технологиюхранили в секрете и до Европы бумага «дошла» только в XI веке, а до Руси- в XVI веке. Свойства бумаги как носителя информации поистине уникальны:
Современные носители информации.
В современном обществе можно выделить три основных вида носителей информации:
1) бумажный;
2) магнитный;
3) оптический.
1) Бумажные носители информации.
Одним из самых распространенных носителей информации является бумага. В школе мы записываем информацию в тетради, теоретический материал изучаем по учебникам, при разработке доклада, реферата или другого сообщения необходимые сведения мы находим в других источниках (книгах, энциклопедиях, словарях и т. д), которые в свою
очередь являются бумажными носителями информации
Первые вычислительные машины работали на перфокартах. Перфокарты делали из плотной бумаги- картона, на которые по определенному правилу с помощью специального «станка» - перфоратора (рис.8) наносили отверстия в виде
небольших дырочек.
2) Магнитные носители информации В 1928 году была изготовлена первая магнитная лента. Наши бабушки и дедушки слушали музыку на магнитофонах с магнитной лентой, которую называли «Бабина».
Магнитная лента оказалась достаточно надежным, долговечным и доступным каждому носителем информации.
В первых ЭВМ (электронно- вычислительных машинах) информация хранилась на магнитных лентах и магнитных дисках (слайд 17- первая ЭВМ)
(Объяснение учителя сопровождается демонстрацией магнитных дисков.
На каждую парту раздается одна дискета для « исследовании»я ее учащимися)
В современных компьютерах в качестве носителя информации используются следующие магнитные носители :
1) дискета (на которую можно поместить данные 3000 перфокарт). Внутри пластмассового корпуса расположен гибким магнитный диск, поверхность которого покрыта специальным магнитным веществом. Информация записывается на обе его поверхности. Чтобы при работе с дискетой ее не надо было переворачивать, внутри флоппи-дисковода (устройства, которое записывает или считывает информацию с дискеты) имеется две магнитные головки, каждая для своей стороны дискеты. Такой диск требует особого обращения, магниты, повышенная температура и влажность разрушают хранящуюся на нем информацию.
2) жесткий магнитный диск или винчестер ( хранит 100 000 и более дискет). Внутри жесткого металлического корпуса находятся несколько десятков дисков магнитных дисков, размещенных на одной оси (рис.12). Запись или считывание информации обеспечивается несколькими магнитными головками. В целях сохранения информации и работоспособности жесткие магнитные диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений положений системного блока (нельзя наклонять и переворачивать в процессе работы).
3) стриммеры (стрим-картриджи)- устройства, обеспечивающие запись или считывание звуковой информации (рис.13). Внутри данного носителя находится магнитная лента.
3) Оптические носители информации
Самым распространенными носителями информации являются оптические или лазерные диски.
Лазерные диски изготавливают из пластмассы, сверху покрывают тонким слоем из металла и прозрачным лаком, защищающим от незначительных царапин или загрязнений. Запись или считывание информации в CD-дисководе осуществляется с помощью света лазера. При записи лазерный луч выжигает на поверхности диска микроскопические углубления, кодируя тем самым информацию (при считывании -лазерный луч отражается от поверхности вращающегося диска). Такие диски следует оберегать от пыли и царапин.
Различают CD и DVD диски.
По способу записи, лазерные диски делятся на следующие виды:
Термин "архивация" не совсем точен. Главное назначение программ-архиваторов - сжатие файлов с целью экономии памяти. Поскольку со сжатыми файлами часто невозможно работать по их прямому назначению, их используют для хранения копий файлов, т.е. для их архивации. Сжатию (уплотнению) могут быть подвергнуты: файлы, папки, диски. Сжатие файлов и папок необходимо либо для их транспортировки, либо для резервного копирования, либо для обмена информацией по сети Интернет. Уплотнение дисков применяют для повышения эффективности использования их рабочего пространства (обычно для дисков недостаточной емкости).
Существует много программ-архиваторов, имеющих различные показатели по степени и времени сжатия, эти показатели могут быть разными для различных файлов (текстовых, графических, исполняемых и т.д.), то есть один архиватор хорошо сжимает текстовый файл, а другой - исполняемый.
Архиватором (упаковщиком) называется программа, позволяющая за счет применения специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, из которого можно при необходимости извлечь файлы в их первоначальном виде.
Весь спектр существующих сегодня архиваторов можно разделить на три группы, которые мы условно назовем файловыми, программными и дисковыми.
Файловые архиваторы позволяют упаковывать один или несколько файлов (например, все содержимое данного подкаталога вместе с вложенными в него подкаталогами) в единый архивный файл. Размер последнего, как правило, меньше, чем суммарный размер исходных файлов, но воспользоваться запакованными программами или данными, пока они находятся в архиве, нельзя, пока они не будут распакованы. Для распаковки архивного файла обычно используется тот же самый архиватор.
Программные архиваторы действуют иначе. Они позволяют упаковать за один прием один единственный файл - исполняемую программу ЕХЕ-типа, но зато так, что заархивированная программа будет сразу после ее запуска на исполнение самораспаковываться в оперативной памяти и тут же начинать работу.
Дисковые архиваторы позволяют программным способом увеличить доступное пространство на жестком диске. Типичный дисковый архиватор представляет собой резидентный драйвер, который незаметно для пользователя архивирует любую записываемую на диск информацию и распаковывает ее обратно при чтении. Однако операции чтения/записи файлов несколько замедляются, поскольку процессору требуется время для упаковки и распаковки.
Для архивирования используются специальные программы - архиваторы или диспетчеры архивов. Наиболее известные архиваторы: WinZip; WinRar; WinArj. Эти программы обеспечивают возможность использования и других архиваторов, поэтому, если на компьютере, куда перенесены сжатые в них файлы, отсутствуют указанные программы, архивы можно распаковать с помощью другого архиватора. До сих пор широко используются и соответствующие программы, созданные в MS DOS, но способные работать и в Windows.
Почти все архиваторы позволяют создавать удобные самораспаковывающиеся архивы (SFX – Self-extracting-архивы) – файлы с расширением .ехе. Для распаковки такого архива не требуется программы-архиватора, достаточно запустить архив *.ехе как программу. Многие архиваторы позволяют создавать многотомные (распределенные) архивы, которые могут размещаться на нескольких дискетах.
Основными характеристиками программ-архиваторов являются:
Основными функциями архиваторов являются:
Программа WinZip не входит в комплект поставки Windows. Для использования этого архиватора его необходимо предварительно установить на компьютер.
Создать новый архив или добавить файлы в уже существующий архив с помощью программы WinZip можно двумя способами.
I способ создания архива – с использованием контекстных меню (без предварительного запуска архиватора):
II способ – с предварительным запуском архиватора:
Разархивировать файлы (извлечь из архива) также можно двумя способами.
I способ – без предварительного запуска архиватора:
II способ – с предварительным запуском архиватора:
Программа WinZip позволяет получать информацию о файлах, находящихся внутри архива, без распаковки архива, а также просматривать содержимое сжатых файлов без их извлечения из архива. Это важно, так как далеко не все архивы стоит распаковывать.
Для просмотра архивного файла необходимо выполнить следующие действия:
Для сжатия используются различные алгоритмы, которые можно разделить на обратимые и методы сжатия с частичной потерей информации. Последние более эффективны, но применяются для тех файлов, для которых частичная потеря информации не приводит к значительному снижению потребительских свойств. Характерными форматами сжатия с потерей информации являются:
Характерные форматы сжатия без потери информации:
Говоря об алгоритмах сжатия, будем иметь в виду обратимые алгоритмы.
Алгоритм RLE (Run-Length Encoding) использует принцип выявления повторяющихся последовательностей. При сжатии записывается последовательность из двух повторяющихся величин: повторяемого значения и количества его повторений.
Пример
Исходная последовательность: 3, 3, 12, 12, 12, 0, 0, 0, 0.
Сжатая информация: 3, 2, 12, 3, 0, 4.
Коэффициент сжатия: 6/9*100% = 67%.
Алгоритм KWE (Keyword Encoding) предполагает использование словаря, в котором каждому слову соответствует двухбайтовый код. Эффективность сжатия увеличивается с ростом объема кодируемого текста.
Алгоритм Хафмана предполагает кодирование не байтами, а битовыми группами. В нем можно выделить три основные этапа.