Носители информации
Содержание
Носителем информации в широком смысле этого слова называется физическое тело или среда для записи, хранения и воспроизведения информации. Именно в таком контексте данный термин рассматривался в разделе “Теоретические разделы информатики”. В рамках содержательной линии “Компьютер” термин “носитель информации” имеет более узкий смысл — средство хранения информации в компьютерном виде. Часто, чтобы подчеркнуть отличие, используется сочетание “машинный носитель информации”. В данной статье пойдет речь именно о таких носителях.
Внешняя память, которая создана для сохранения информации с целью повторного использования, в качестве одного из своих компонентов обязательно содержит некоторую специально подготовленную запоминающую среду (см. “Память внешняя”).
В большинстве случаев эти носители являются сменными: диски различной природы, магнитные ленты и даже карты памяти мультимедиа-устройств с фотографическими или звуковыми файлами. Именно такие сменные хранители информации и называются в быту машинными носителями.
Важным свойством дисков любой природы является то, что на них, помимо собственно данных, обычно содержатся специальные каталоги и таблицы, с помощью которых компьютер может найти требуемую информацию. Наличие файловой системы является характерным свойством машинных носителей (см. “Файлы и файловая система” и “Операционная система”).
Общение через посредство файловой системы призвано скрывать имеющиеся особенности конкретного носителя. Например, в статье “Файлы и файловая система” описываются некоторые особенности хранения информации на магнитных, оптических и флэш-дисках. Добавим к этому еще один пример: информация на магнитном диске хранится в виде концентрических колец — дорожек, а на оптическом записывается вдоль непрерывной спирали (аналогично тому, как на старых грампластинках).
Для хранения больших объемов информации, неизбежно возникающих при компьютерной обработке графических изображений и анимации, а также звука и видео, в настоящее время чаще всего используются CD и DVD. Это две разновидности оптических носителей, которые часто называют лазерными дисками, поскольку лазер используется как при записи, так и при чтении информации.
Первые оптические диски, получившие название компакт-диски, или сокращенно CD (Compact Disc), были созданы компаниями Sony и Philips и предназначались для записи музыки. Достоинства новых носителей были очень быстро оценены, и их приспособили для записи компьютерной информации. Первоначально информацию на компакт-диски можно было занести только на заводе-изготовителе, но с развитием технологий появились устройства для записи непосредственно на компьютере пользователя, и даже удалось разработать компакт-диски с возможностью перезаписи.
Один из возможных способов нанесения информации на компакт-диск состоит в том, что луч лазера “выжигает” спиральную дорожку. Мощность луча зависит от сохраняемых данных, так что на диске вместо нулей и единиц образуются более глубокие участки и пики. При считывании также применяется луч лазера, только меньшей интенсивности, чтобы не разрушить записанную информацию. Для распознавания нулей и единиц используется различное отражение от различных точек поверхности диска. Разумеется, в технических деталях этот процесс выглядит гораздо сложнее. Достаточно сказать, что лазерная головка должна непрерывно отслеживать спираль с данными и суметь найти ее при небольших повреждениях.
Объем информации, которая может быть сейчас сохранена на компакт-диске, составляет 650–700 Мб, на DVD — около 10 Гб. Совершенно очевидно, что быстро развивающиеся мультимедийные компьютерные приложения не удовлетворятся такими значениями и будут стимулировать увеличение объема.
Методические рекомендации
Данный материал предназначен для совместного рассмотрения с вопросом о внешних устройствах, т.к. является его неотъемлемой частью. Он был выделен в качестве самостоятельного исключительно из-за своего практического значения.
Рассмотрение машинных носителей информации хорошо сочетается с решением задач по оценке объемов информации, которые могут быть на них размещены. Интересно, например, взять компакт-диск к какой-нибудь книге, данные на котором занимают очень незначительную часть диска, и оценить “коэффициент использования” объема носителя. В тех школах, где есть пишущие оптические приводы, полезно и занимательно обратить внимание учеников на неожиданно существенное уменьшение оставшегося свободного места после записи нескольких коротких сессий. Секрет заключается в том, что каждая сессия заканчивается служебной информацией, объем которой превышает 10 Мб.
Для того чтобы сделать урок по изучению такого материала интереснее, учителям можно порекомендовать подобрать всевозможные старые носители информации (перфокарты, перфоленты, гибкие 5- или даже 8-дюймовые дискеты и т.д.); в крайнем случае можно ограничиться их фотографиями. Кроме того, стоит следить за материалами периодических компьютерных изданий или заслуживающих доверие интернет-сайтов. Это даст возможность сопроводить изложение самыми современными примерами достижений в области хранения машинной информации.
