Материальные носители информации и их развитие

Микрографические документы или микроформы производятся в компактной форме на фото-, кино-, магнитоленте или оптическом диске. Их отличительными особенностями являются малые физические размеры и вес, значительная информационная емкость, компактность хранения информации, необходимость специальной аппаратуры для ее считывания. Прогнозируемый срок службы микроформ - 500 и более лет.

Микрофильм - уменьшенная копия документа, полученная фотографическим способом. Он содержит одно или несколько текстовых и графических микроизображений, объединённых общностью содержания.

Микрофиша - плоская микроформа с расположением микроизображений в форме сетки. Микрофиша представляет собой отрезок фото-, диазо- или везикулярной плёнки стандартного формата, на которой в заданной последовательности располагается микроизображение. Читать микрофишу можно на читальном аппарате при помощи диапроектора.

Микрокарта - носитель информации на фотопленке, вставляемый в апертурную или кляссерную карту. Это документ изготовленный на непрозрачной основе (на отрезке фотографической или обычной бумаги, а также на металлической основе). Читают микрокарту на читальных аппаратах при помощи эпипроектора (т.е. в отраженном свете). В микрокарте можно использовать и лицевую, и оборотную стороны, разместив на одной стороне поисковый образ документа, библиографическое описание, аннотацию или реферат документа, а на другой - микроизображение всего документа.

§ 2.4 Магнитные носители информации

В настоящее время материальные носители магнитной записи классифицируют:

- по геометрической форме и размерам (форма ленты, диска, карты и т.д.);

- по внутреннему строению носителей (два или несколько слоёв различных материалов);

- по способу магнитной записи (носители для продольной и перпендикулярной записи);

- по виду записываемого сигнала (для прямой записи аналоговых сигналов, для модуляционной записи, для цифровой записи).

К магнитным носителям информации относят магнитную ленту (МЛ), магнитную карту (МК), магнитный диск (МД) (жесткий и гибкий).

Из этой группы в настоящее время наиболее используемыми для работы с информацией являются магнитные диски.

Магнитный диск - носитель информации в виде диска с ферромагнитным покрытием для записи.

Магнитные диски делятся на жесткие и гибкие (дискеты).

Жесткий магнитный диск (винчестер) - это круглая плоская пластинка, изготовленная из твердого материала (металла), покрытого ферромагнитным слоем. Он предназначен для постоянного хранения информации используемой при работе с персональным компьютером и устанавливаются внутри него.

Винчестеры значительно превосходят гибкие диски. Они имеют лучшие характеристики емкости, надежности и скорости доступа к информации. Поэтому их применение обеспечивает скоростные характеристики диалога пользователя и реализуемых программ, расширяет системные возможности по использованию баз данных, организации многозадачного режима работы, обеспечивает эффективную поддержку механизма виртуальной памяти.

Гибкий диск (флоппи-диск) или дискета - это диск, изготовленный из пластика, покрытого ферромагнитным слоем. Гибкий магнитный диск широко используется в персональных компьютерах и является сменным носителем информации. Он хранится вне компьютера и устанавливается в накопитель по мере необходимости.

В настоящее время чаще всего используются дискеты емкостью 1,44 Мбайт. Они позволяют переносить документ и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно в компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жестких дисках.

Широкое применение, прежде всего в банковских системах, нашли так называемые пластиковые карты, представляющие собой устройства для магнитного способа хранения информации и управления данными.

Пластиковая карта представляет собой документ, выполненный на основе металла, бумаги или пластика стандартной прямоугольной формы, хотя бы один из реквизитов которого находится в форме, доступной восприятию средствами электронно-вычислительной техники и электросвязи.

Пластиковые карты бывают двух типов: простые и интеллектуальные.

В простых картах имеется лишь магнитная память, позволяющая заносить данные и изменять их.

В интеллектуальных картах, которые иногда называют смарт-картами (от англ. smart - умный), кроме памяти, встроен ещё и микропроцессор. Он даёт возможность производить необходимые расчёты и делает пластиковые карты многофункциональными.

Технологии и материальные носители магнитной записи постоянно совершенствуются. В частности, наблюдается тенденция к увеличению плотности записи информации на магнитных дисках при уменьшении его размеров и снижении среднего времени доступа к информации.

§ 2.5 Оптические (лазерные)  носители  информации

              Развитие материальных носителей информации в целом идёт по пути непрерывного поиска объектов с высокой долговечностью, большой информационной ёмкостью при минимальных физических размерах носителя. Начиная с 1980-х годов, всё более широкое распространение получают оптические (лазерные) диски. Это пластиковые или алюминиевые диски, предназначенные для записи и воспроизведения информации при помощи лазерного луча.

В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями информации, записанной цифровым способом.

Оптический документ аккумулирует в себе преимущества различных способов записи информации и материалов носителя. Важным достоинством данного носителя информации является, во-первых, его универсальность, т.е. возможность записи и хранения в единой цифровой форме информации любого вида - звуковой, текстовой, графической, видео. Во-вторых, оптический документ дает возможность организации и хранения информации в виде баз данных на едином оптическом носителе. В-третьих, этот документ обеспечивает возможность создания интегрированных информационных сетей, обеспечивающих доступ к таким базам данных.

Оптический документ - это интегральный вид документа, способный вобрать в себя достоинства и возможности книги, микро-, диа- и видеофильмов, аудиозаписи и т. д., причем все это одновременно. Он необходим для длительного хранения больших массивов информации.

Самым перспективным видом оптического документа, выделяемым по форме носителя и особенностям пользования, является оптический диск - материальный носитель, на котором информация записывается и считывается с помощью сфокусированного лазерного луча.

Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытым тончайшим слоем алюминия (ранее использовалось золото) с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка.

По технологии применения оптические, магнитооптические и цифровые компакт-диски делятся на 3 основных класса:

1. Диски, допускающие однократную запись и многократное воспроизведение сигналов без возможности их стирания (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - один раз записал, много раз считал). Используются в электронных архивах и банках данных, во внешних накопителях ЭВМ.

2. Реверсивные оптические диски, позволяющие многократно записывать, воспроизводить и стирать сигналы (CD-RW, CD-E). Это наиболее универсальные диски, способные заменить магнитные носители практически во всех областях применения.

3. Цифровые универсальные видеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типа DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт).

В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями информации, записанной цифровым способом. Вместе с тем активно ведутся работы по созданию ещё более компактных носителей информации с использованием так называемых нанотехнологий, работающих с атомами и молекулами. Плотность упаковки элементов, собранных из атомов, в тысячи раз больше, чем в современной микроэлектронике. В результате один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологии, может заменить тысячи лазерных дисков.

Таким образом, внедрение оптической технологии в документно-информационную сферу может рассматриваться как начало новой эры в распространении, хранении, использовании документированной информации.

§ 2.6 Магнитооптические диски

Сравнительно недавно среди накопителей звуковой информации появилась ещё одна новинка – переписываемый цифровой мини-диск фирмы Sony (Minidisc-MD), в котором используется комбинированный магнитооптический способ записи. Он имеет поверхность из магнитного материала, который можно перемагнитить только при температуре 180°. В момент записи лазерный луч производит нагрев поверхности диска, а магнитная головка осуществляет перемагничивание. Затем поверхность диска остывает, и рабочий слой фиксирует магнитные частицы в том положении, которое они получили во время записи информации под воздействием магнитной головки. При считывании лазерный луч по-разному отражается от намагниченных и ненамагниченных участков, что воспринимается считывающей головкой как последовательность логических нулей и единиц. Для записи звука на мини-диск и его воспроизведения создан новый аппарат – MD-рекордер.

Мини-диск по качеству звучания сравним с компакт-диском и существенно превосходит компакт-кассету и в то же время сохраняет её основное достоинство – возможность многократной записи. Количество перезаписей без потери качества достигает 1 млн. циклов. Мини-диск в 2,8 раза меньше, чем компакт-кассета, а время звучания составляет 74 минуты. Как и любой компакт-диск, мини-диск позволяет мгновенно переключиться на любую записанную мелодию.

Мини-диск даёт возможность не только записывать, но и легко редактировать сделанные записи: перемещать, объединять, разделять, стирать дорожки.

Для проигрывания мини-дисков в современных проигрывателях и музыкальных центрах предусмотрены специальные дисководы. Выпускаются переносные плееры мини-дисков с записью (рекордеры), т.е.миниатюрные магнитофоны, где в качестве носителя информации вместо компакт-кассеты применён мини-диск.

В вычислительной технике технология магнитооптической записи (именно так называется принцип работы мини-дисковых устройств) применяется едва ли ни с момента возникновения персональных компьютеров. Из-за своих особенностей магнитооптические диски обладают рекордной долговечностью – им не страшны ни солнечный свет, ни сильные магнитные поля. Поэтому магнитооптические носители часто используются в архивном хранении информации. А лёгкость перезаписи и высокая надёжность обеспечили магнитооптике применение в издательском деле – работники редакций хранят на магнитооптических дисках иллюстрации и готовые свёрстанные макеты книг, журналов и газет. Что касается мини-дисков, то их часто используют на FM-радиостанциях; маленькие размеры рекордеров MD, высокое качество звукозаписи стали и лёгкость монтажа оказались настоящей находкой для работников музыкальных станций.

Как уже говорилось, длительность звучания стандартного CD-диска составляет 74 минуты. Однако современные методы сжатия информации позволили многократно увеличить это время. С их помощью созданы CD-диски, длительность звучания которых достигает 11 часов. Однако эти диски (так называемые МР3) можно проигрывать только на персональных компьютерах, оснащённых дисководом CD-ROM, блоком воспроизведения звука (так называемой звуковой картой) и динамиками. А также – на специальных портативных CD/MP3-плеерах и стационарных проигрывателях DVD, для которых воспроизведение МР3 в последнее время стало стандартом.

На дисках CD-ROM записывается не только звук, но и изображения – рисунки, тексты, пояснения. Такая технология получила название «мультимедиа», а сами диски называют мультимедийными.

§ 2.7 Твёрдотельные носители информации (флэш-карты)

На основе методов цифрового сжатия звука созданы миниатюрные проигрыватели МР3, в которых для записи звука используются сменные твёрдотельные полупроводниковые носители, так называемая флэш-память. Эта память является универсальной и используется для записи не только звука, но и изображений.

Название «флэш» было введено фирмой Toshiba, так как содержимое памяти в них можно стереть мгновенно (англ. in a flash). В отличие от магнитной, оптической и магнитооптической памяти она не требует применения дисководов с использованием сложной высокоточной механики и не содержит ни одной подвижной детали. В этом состоит её основное преимущество перед всеми остальными носителями информации, а поэтому за ней будущее.

Флэш-память – это микросхема на кремниевом кристалле. Она построена на принципе сохранения электрического заряда в ячейках памяти транзистора в течение длительного времени с помощью плавающего затвора при отсутствии электрического питания.

Флэш-память находит широкое применение. Цифровые фотокамеры, сотовые телефоны, стереосистемы и т.д. используют в качестве носителя информации флэш-карты, на которых хранятся изображения, звук, документы и другая информация. Такие карты выпускаются целым рядом фирм и имеют различные размеры, поскольку общий стандарт для всех флэш-карт ещё не выработан.

К твёрдотельной флэш-памяти относится и память Memory Stick фирмы Sony. Она представляет собой универсальный носитель для самых различных устройств, весит всего 4 г, а по размерам не больше пластины жевательной резинки (21,5×50×2,8 мм).

Предусмотрена возможность подключения карточки Memory Stick к нескольким моделям видеокамер, цифровых фотоаппаратов, к цифровому принтеру и новой цифровой фоторамке (всё производства Sony). Вставив Memory Stick в такую фоторамку, можно воспроизвести изображение из её памяти на высококачественный жидкокристаллический экран размером 5,5 дюйма. Предусмотрена также возможность присоединения Memory Stick к последовательному и параллельному портам персонального компьютера с помощью специальных адаптеров.