Информационная ёмкость носителей информации

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

На тему: История хранения информации

по дисциплине: Информатика

Выполнил Шрейбер С.И.

студент группы СА-11 ___________ «____» ______2021г.

(подпись)

Руководитель проекта Коломенская О.Л.

___________ «____» ______2021 г.

(подпись)

Оценка: __________________

(цифрами и прописью)

Спасск – Дальний 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

История хранения информации в письменной форме уходит в глубь веков. До наших дней в некоторых местах сохранились наскальные письмена древнего человека, выполненные 25-20 тысяч лет назад; лунный календарь, выгравированный на кости 20 тысяч лет назад. Для письма также использовались дерево и глина. Многие века письменные документы составлялись на пергаментных свитках. Это было «очень дорогим удовольствием ». Пергамент делался из кожи животных. Её растягивали, чтобы получить тонкие листы. Когда на востоке научились ткать шёлк, его стали использовать не только для одежды, но и для письма. Во ІІ веке нашей эры в Китае изобрели бумагу. Однако до Европы она дошла только в XI веке.

Вплоть до XV века письма, документы, книги писались вручную. В качестве инструмента для письма использовались кисточки, перья птиц, позже – металлические перья; изобретались краски, чернила. Книг было очень мало, они считались предметами роскоши. В середине XV века немецкий типограф Иоганн Гуттенберг изобрел первый печатный станок. С этого времени началось книгопечатание. На Руси книгопечатание основал Иван Федоров в середине XVI века. Книг стало значительно больше, быстро росло число грамотных людей. До сегодняшнего дня лист бумаги остаётся основным носителем информации.

Но у него появились серьезные «конкуренты». В XІX веке была изобретена фотография. Носителями видеоинформации стали фотопленка и фотобумага. В 1895 году французы братья Люмьер продемонстрировали в Париже первый в мире кинофильм, используя аппарат собственного изобретения. Этот год считался годом рождения кино. В XX веке был изобретен магнитофон. Магнитная запись позволяет сохранить звук и, в частности, информацию, содержащуюся в человеческой речи. И совсем недавно на магнитную ленту научились записывать не только звук, но и изображение: появился видеомагнитофон.

Информация, закодированная с помощью естественных и формальных языков, а также информация в форме зрительных и звуковых образов хранится в памяти человека. Однако для долговременного хранения информации, её накопление и передачи из поколения в поколение используются носители информации. Материальная природа носителей информации может быть различный: молекулы ДНК, которые хранят генетическую информацию; бумага, на которой хранятся тексты и изображения; магнитная лента, на которой хранится звуковая информация; фото- и киноплёнки, на которых хранится графическая информация; микросхемы памяти, магнитные и лазерные диски, на которых хранятся программы и данные в компьютере, и так далее.

По оценкам специалистов, объём информации, фиксируемой на различных носителях, превышает один эксабайт в год (10 байт/год). Примерно 80% всей этой информации хранится в цифровой форме на магнитных и оптических носителях и только 20% - на аналоговых носителях (бумага, магнитные ленты, фото- и киноплёнке).

Если всю записанную в 2000 году информацию распределить на всех жителей планеты, то каждому человеку придётся по 250 Мбайт, а для её хранение потребуется 85 мил. жёстких магнитных дисков по 20 Гбайт.

Предмет исследования: История хранения информации.

Объект исследования: Хранители информации.

Цель: Изучение истории хранения информации.

Задачи:

̶ Изучить историю информации.

̶ Рассмотреть носители информации.

̶ Сделать ввод по проделанной работе.

Носители информации

Носитель информации – физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Здесь слово “оперативный” является синонимом слова “быстрый”. Заученные знания воспроизводятся человеком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Носитель информации — строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного хранения или передачи информации.

Основа современных информационных технологий – это ЭВМ. Когда речь идет об ЭВМ, то можно говорить о носителях информации, как о внешних запоминающих устройствах (внешней памяти). Эти носители информации можно классифицировать по различным признакам (Рисунок 1), например, по типу исполнения, материалу, из которого изготовлен носитель.

Рисунок 1 – Классификация носителей информации

Информационная ёмкость носителей информации

Носители информации характеризуются информационной ёмкостью, то есть количество информации, которая они могут хранить. Наиболее информационно ёмкими являются молекулы ДНК, которые имеют очень малый размер и плотно упакованы. Это позволяет хранить огромное количество информации (до 10 битов в 1см.), что даёт возможность организму развиваться из одной- единственной клетки, содержащей всю необходимую генетическую информацию.

Современные микросхемы памяти позволяют хранить в 1см. до 10 битов информации, однако это в 100миллиардов раз меньше, чем в ДНК. Можно сказать, что современные пока существенно проигрывают биологической эволюции.

Однако если сравнивать информационную ёмкость традиционных носителей информации (книг) и современных компьютерных носителей, то прогресс очевиден. На каждом гибком магнитном диске может храниться книга объемом около600 страниц, а на жёстком магнитном диске или DVD- целая библиотека, включающая десятки тысяч книг.

1.2 Надёжность и долговременность хранения информации.

Большое значение имеет надёжность и долговременность хранения информации. Большую устойчивость к возможным повреждения имеют молекулы ДНК, так как существует механизм обнаружения повреждений их структуры (мутаций) и самовосстановления.

Надёжность (устойчивость к повреждениям) достаточно высока у аналоговых носителей, повреждения которых приводит к потери информации только на поврежденном участке. Повреждённая часть фотографии не лишает возможности видеть оставшуюся часть, повреждения участка магнитной ленты приводит лишь к временному пропаданию звука и так далее.

Цифровые носители гораздо более чувствительны к повреждениям, даже утеря одного бита данных на магнитном или оптическом диске может привести к невозможности считать файл, то есть к потере большого объема данных. Именно поэтому необходимо соблюдать правило эксплуатации и хранения цифровых носителей информации. Наиболее долговременным носителем информации является молекула ДНК, которая в течение десятков тысяч лет (человек) и миллионов лет (некоторые живые организмы), сохраняет генетическую информацию данного вида. Аналоговые носители способны сохранять информацию в течение тысяч лет (египетские папирусы и шумерские глиняные таблички), сотен лет (бумага) и десятков лет (магнитные ленты, фото- и киноплёнки).

Цифровые носители появились сравнительно недавно и поэтому об их долговременности можно судить только по оценкам специалистов. По экспертным оценкам, при правильном хранении оптические носители способны хранить информацию сотни лет, а магнитные – десятки лет.