In der modernen Gesellschaft lassen sich drei Haupttypen von Informationsmedien unterscheiden:

1) Papier;

2) magnetisch;

3) optisch.

Moderne Speicherchips ermöglichen die Speicherung von bis zu 10 10 Bit an Informationen in 1 cm 3, das ist jedoch 100 Milliarden Mal weniger als in der DNA. Wir können sagen, dass moderne Technologien der biologischen Evolution immer noch deutlich unterlegen sind.

Wenn wir jedoch die Informationskapazität traditioneller Speichermedien (Bücher) und moderner Computerspeichermedien vergleichen, ist der Fortschritt offensichtlich:

A4-Blatt mit Text (am Computer in 12-Punkt-Schriftart mit einfachem Zeilenabstand eingegeben) – ca. 3500 Zeichen

Lehrbuchseite – 2000 Zeichen

Diskette – 1,44 MB

Optischer Datenträger CD-R(W) – 700 MB

Optische DVD-Disc – 4,2 GB

Flash-Laufwerk - mehrere GB

Wechselfestplatte oder magnetische Festplatte – Hunderte GB

So können 2-3 Bücher auf einer Diskette gespeichert werden, und eine ganze Bibliothek mit Zehntausenden Büchern kann auf einer Festplatte oder DVD gespeichert werden.

Vor- und Nachteile der Speicherung von Informationen im internen und externen Speicher. (Der Vorteil des internen Speichers besteht in der schnellen Wiedergabe von Informationen, der Nachteil besteht jedoch darin, dass einige Informationen mit der Zeit vergessen werden. Der Vorteil des externen Speichers besteht darin, dass große Informationsmengen über einen langen Zeitraum gespeichert werden, und der Nachteil besteht darin, dass die Informationen lange gespeichert werden dass der Zugriff auf bestimmte Informationen einige Zeit in Anspruch nimmt (z. B. um eine Zusammenfassung zu einem Thema zu erstellen, müssen Sie das entsprechende Material finden, analysieren und auswählen))

Informationsarchiv

Eine der am weitesten verbreiteten Arten von Dienstprogrammen sind Programme zum Archivieren und Packen von Dateien durch Komprimieren der darin gespeicherten Informationen.

Informationskomprimierung ist der Prozess der Konvertierung von in einer Datei gespeicherten Informationen in eine Form, die die Redundanz in ihrer Darstellung reduziert und dementsprechend weniger Speicher für die Speicherung benötigt.

Die Komprimierung von Informationen in Dateien wird durch die Eliminierung von Redundanz auf verschiedene Weise erreicht, beispielsweise durch die Vereinfachung der Codes, die Eliminierung konstanter Bits oder die Darstellung wiederholter Zeichen oder einer sich wiederholenden Zeichenfolge durch einen Wiederholungsfaktor und entsprechende Zeichen. Für eine solche Informationskomprimierung werden verschiedene Algorithmen verwendet.

Es können entweder eine oder mehrere Dateien komprimiert werden, die in komprimierter Form in einer sogenannten Archivdatei oder einem Archiv abgelegt werden.

Archivdatei ist eine speziell organisierte Datei, die eine oder mehrere Dateien in komprimierter oder unkomprimierter Form und Dienstinformationen über Dateinamen, Datum und Uhrzeit ihrer Erstellung oder Änderung, Größen usw. enthält.

Der Zweck der Dateiverpackung besteht in der Regel darin, eine kompaktere Platzierung von Informationen auf der Festplatte sicherzustellen und so die Zeit und damit die Kosten für die Übertragung von Informationen über Kommunikationskanäle in Computernetzwerken zu reduzieren. Darüber hinaus vereinfacht das Packen einer Gruppe von Dateien in einer Archivdatei deren Übertragung von einem Computer auf einen anderen erheblich, verkürzt die Zeit zum Kopieren von Dateien auf Datenträger, ermöglicht den Schutz von Informationen vor unbefugtem Zugriff und trägt zum Schutz vor Infektionen durch Computerviren bei.

Der Grad der Komprimierung hängt vom verwendeten Programm, der Komprimierungsmethode und der Art der Quelldatei ab. Die am besten komprimierten Dateien sind Grafikbilder, Textdateien und Datendateien, bei denen die Komprimierungsrate 5 bis 40 % erreichen kann; Dateien mit ausführbaren Programmen und Lademodulen sind weniger komprimiert – 60 bis 90 %. Archivdateien werden nahezu nicht komprimiert. Archivierungsprogramme unterscheiden sich in den von ihnen verwendeten Komprimierungsmethoden, was sich folglich auf das Komprimierungsverhältnis auswirkt.

Archivierung (Verpackung)- Platzieren (Herunterladen) von Quelldateien in einer Archivdatei in komprimierter oder unkomprimierter Form. Beim Entpacken (Entpacken) werden Dateien aus einem Archiv genau so wiederhergestellt, wie sie waren, bevor sie in das Archiv geladen wurden. Beim Entpacken werden Dateien aus dem Archiv extrahiert und auf der Festplatte oder im RAM abgelegt;

Es werden Programme aufgerufen, die Dateien packen und entpacken Archivierungsprogramme .

Große Archivdateien können auf mehreren Datenträgern (Volumes) abgelegt werden. Solche Archive werden als mehrbändige Archive bezeichnet. Ein Volume ist ein integraler Bestandteil eines mehrbändigen Archivs. Wenn Sie ein Archiv aus mehreren Teilen erstellen, können Sie seine Teile auf mehrere Disketten schreiben.

Die Hauptmerkmale von Archivierungsprogrammen sind:

Arbeitsgeschwindigkeit;

Dienst (Satz von Archivierungsfunktionen);

Das Komprimierungsverhältnis ist das Verhältnis der Größe der Quelldatei zur Größe der gepackten Datei.

Die Hauptfunktionen von Archivern sind:

· Erstellen von Archivdateien aus einzelnen (oder allen) Dateien des aktuellen Verzeichnisses und seiner Unterverzeichnisse, Laden von bis zu 32.000 Dateien in ein Archiv;

· Dateien zum Archiv hinzufügen;

· Extrahieren und Löschen von Dateien aus dem Archiv;

· Anzeigen des Inhalts des Archivs;

· Anzeigen des Inhalts archivierter Dateien und Suchen nach Zeichenfolgen in archivierten Dateien;

· Kommentare zu Dateien in das Archiv eingeben;

· Erstellung mehrbändiger Archive;

· Erstellung selbstextrahierender Archive, sowohl in einem Band als auch in Form mehrerer Bände;

· Gewährleistung des Schutzes der Informationen im Archiv und des Zugriffs auf im Archiv abgelegte Dateien, Schutz jeder im Archiv abgelegten Datei mit einem zyklischen Code;

· Testen des Archivs, Überprüfen der Sicherheit der darin enthaltenen Informationen;

· Wiederherstellung von Dateien (teilweise oder vollständig) aus beschädigten Archiven;

· Unterstützung für Archivtypen, die von anderen Archivierern usw. erstellt wurden.

Speichermedium– physische Umgebung, in der Informationen direkt gespeichert werden. Der wichtigste Informationsträger eines Menschen ist sein eigenes biologisches Gedächtnis (das menschliche Gehirn). Das eigene Gedächtnis einer Person kann als operatives Gedächtnis bezeichnet werden. Hier ist das Wort „operativ“ gleichbedeutend mit dem Wort „schnell“. Gespeichertes Wissen wird von einer Person sofort reproduziert. Wir können unser eigenes Gedächtnis auch als internes Gedächtnis bezeichnen, da sich sein Träger – das Gehirn – in uns befindet.

Speichermedium- ein genau definierter Teil eines bestimmten Informationssystems, der der Zwischenspeicherung oder Übermittlung von Informationen dient.

Die Basis der modernen Informationstechnologie ist der Computer. Bei Computern kann man von Speichermedien als externen Speichergeräten (externer Speicher) sprechen. Diese Speichermedien können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden, beispielsweise nach Art der Ausführung, Material, aus dem die Medien hergestellt sind, etc. Eine der Möglichkeiten zur Klassifizierung von Informationsträgern ist in Abb. dargestellt. 1.1.

Liste der Speichermedien in Abb. 1.1 ist nicht erschöpfend. Auf einige Speichermedien gehen wir in den folgenden Abschnitten näher ein.

Datenspeicher- ist eine Möglichkeit, Informationen in Raum und Zeit zu verbreiten. Die Art der Informationsspeicherung hängt vom Medium ab (Buch – Bibliothek, Gemälde – Museum, Foto – Album). Dieser Prozess ist so alt wie das Leben der menschlichen Zivilisation. Schon in der Antike standen die Menschen vor der Notwendigkeit, Informationen zu speichern: Kerben in Bäumen, um sich bei der Jagd nicht zu verirren; Zählen von Gegenständen anhand von Kieselsteinen und Knoten; Tierdarstellungen und Jagdepisoden an Höhlenwänden.

Ein Computer ist für die kompakte Speicherung von Informationen mit der Möglichkeit eines schnellen Zugriffs darauf konzipiert.

Informationssystem ist ein Informationsspeicher, der mit Verfahren zur Eingabe, Suche, Platzierung und Ausgabe von Informationen ausgestattet ist. Das Vorhandensein solcher Verfahren ist das Hauptmerkmal von Informationssystemen und unterscheidet sie von einfachen Ansammlungen von Informationsmaterialien.

Informationen zum Festplattendateilaufwerk

BANDMEDIEN

Magnetband- ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem es sich um ein dünnes flexibles Band handelt, das aus einer Basis und einer magnetischen Arbeitsschicht besteht. Die Betriebseigenschaften von Magnetbändern sind durch ihre Empfindlichkeit bei der Aufnahme und Signalverzerrung bei Aufnahme und Wiedergabe gekennzeichnet. Am weitesten verbreitet ist das mehrschichtige Magnetband mit einer Arbeitsschicht aus nadelförmigen Partikeln aus hartmagnetischen Pulvern aus Gamma-Eisenoxid (y-Fe2O3), Chromdioxid (CrO2) und mit Kobalt modifiziertem Gamma-Eisenoxid, die normalerweise in Richtung ausgerichtet sind Magnetisierung während der Aufnahme.

DISK-MEDIEN

Plattenspeichermedien siehe Medien für Direktzugriffsmaschine. Das Konzept des Direktzugriffs bedeutet, dass der PC auf die Spur „zugreifen“ kann, auf der der Abschnitt mit den benötigten Informationen beginnt oder wo neue Informationen geschrieben werden müssen.

Festplattenlaufwerke sind am vielfältigsten:

Diskettenlaufwerke (FMD), auch Floppy Disks genannt, auch Floppy Disks genannt

Hartmagnetische Festplattenlaufwerke (HDDs), auch Festplatten genannt (im Volksmund nur „Schrauben“)

Optische CD-Laufwerke:

CD-ROM (Compact Disk ROM)

Es gibt andere Arten von Plattenspeichermedien, zum Beispiel magnetooptische Platten, aber aufgrund ihrer geringen Verbreitung werden wir sie nicht berücksichtigen

Vor einiger Zeit waren Disketten das beliebteste Mittel zur Übertragung von Informationen von Computer zu Computer, da das Internet damals sehr selten war, Computernetzwerke auch und Geräte zum Lesen und Beschreiben von CDs sehr teuer waren. Disketten werden auch heute noch verwendet, allerdings eher selten. Hauptsächlich zur Speicherung verschiedener Schlüssel (z. B. bei der Arbeit mit einem Kunden-Bank-System) und zur Übermittlung verschiedener Meldeinformationen an staatliche Aufsichtsbehörden.

Diskette- ein tragbares magnetisches Speichermedium, das zur wiederholten Aufzeichnung und Speicherung relativ kleiner Daten verwendet wird.

Besonders verbreitet war diese Art von Medien in den 1970er und frühen 2000er Jahren. Anstelle des Begriffs „Diskette“ wird manchmal die Abkürzung GMD verwendet – „flexible Magnetplatte“ (entsprechend heißt ein Gerät zum Arbeiten mit Disketten NGMD – „Floppy Magnetic Disk Drive“, die umgangssprachliche Version ist Diskettenlaufwerk, flopik , Flopper vom englischen Floppy-Disk oder allgemein „Cookie“). Typischerweise ist eine Diskette eine flexible Kunststoffplatte, die mit einer ferromagnetischen Schicht beschichtet ist, daher der englische Name „Floppy Disk“. Diese Platte befindet sich in einem Kunststoffgehäuse, das die Magnetschicht vor physischer Beschädigung schützt. Die Hülle kann flexibel oder langlebig sein. Disketten werden mit einem speziellen Gerät beschrieben und gelesen – einem Diskettenlaufwerk. Eine Diskette verfügt normalerweise über eine Schreibschutzfunktion, die den schreibgeschützten Zugriff auf die Daten ermöglicht. Das Aussehen einer 3,5-Zoll-Diskette ist in Abb. dargestellt. 1.2.

Elektronische Speichermedien

Die Technologie zur Aufzeichnung von Informationen auf magnetischen Medien erschien erst vor relativ kurzer Zeit – etwa in der Mitte des 20. Jahrhunderts (40er – 50er Jahre). Doch einige Jahrzehnte später – in den 60er und 70er Jahren – verbreitete sich diese Technologie weltweit stark.

Magnetband besteht aus einem Streifen aus dichtem Material, auf den eine Schicht aus ferromagnetischen Materialien aufgesprüht ist. Auf dieser Ebene werden Informationen „erinnert“. Auch der Aufnahmevorgang ähnelt dem Aufnahmevorgang auf Schallplatten: Mithilfe einer magnetischen Induktionsspule wird anstelle eines speziellen Geräts Strom in den Kopf eingespeist, der den Magneten antreibt. Die Tonaufzeichnung auf Film erfolgt durch die Einwirkung eines Elektromagneten auf den Film. Das Magnetfeld des Magneten ändert sich im Takt der Schallschwingungen, und dadurch beginnen kleine magnetische Partikel (Domänen) ihre Position auf der Oberfläche des Films in einer bestimmten Reihenfolge zu ändern, abhängig von der Wirkung des Magnetfelds auf sie erzeugt durch den Elektromagneten. Und bei der Wiedergabe einer Aufnahme beobachtet man den umgekehrten Aufnahmevorgang: Das magnetisierte Band regt im Magnetkopf elektrische Signale an, die nach Verstärkung weiter zum Lautsprecher gelangen.

Die Kompaktkassette (Audiokassette oder einfach Kassette) ist ein Informationsträger auf Magnetband; in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts war sie ein üblicher Medienträger für Tonaufzeichnungen. Wird zum Aufzeichnen digitaler und Audioinformationen verwendet. Die Kompaktkassette wurde erstmals 1964 von Philips eingeführt. Aufgrund ihrer relativen Billigkeit war die Kompaktkassette lange Zeit (von den frühen 1970er bis in die 1990er Jahre) das beliebteste Tonaufzeichnungsmedium, doch ab den 1990er Jahren

wurde durch CDs ersetzt.

Heutzutage gibt es auf der Welt viele verschiedene Arten magnetischer Datenträger: Disketten für Computer, Audio- und Videokassetten, Tonbänder usw. Doch nach und nach werden neue physikalische Gesetze entdeckt und mit ihnen neue Möglichkeiten der Informationsaufzeichnung. Noch vor wenigen Jahrzehnten erschienen viele Informationsträger auf der Grundlage neuer Technologien – dem Lesen von Informationen mithilfe von Linsen und einem Laserstrahl.

Die Entwicklung materieller Träger dokumentierter Informationen folgt im Allgemeinen dem Weg einer kontinuierlichen Suche nach Objekten mit hoher Haltbarkeit, großer Informationskapazität bei minimalen physikalischen Abmessungen des Mediums. Seit den 1980er Jahren erfreuen sich optische (Laser-)Datenträger zunehmender Verbreitung. Hierbei handelt es sich um Kunststoff- oder Aluminiumscheiben, die dazu dienen, Informationen mithilfe eines Laserstrahls aufzuzeichnen und wiederzugeben.

Basierend auf der Anwendungstechnologie werden optische, magnetooptische und digitale CDs in drei Hauptklassen eingeteilt:

1. Discs, die eine einmalige Aufzeichnung und wiederholte Wiedergabe von Signalen ermöglichen, ohne dass diese gelöscht werden können (CD-R; CD-WORM – Write-Once, Read-Many – einmal aufgezeichnet, viele Male gezählt). Sie werden in elektronischen Archiven und Datenbanken sowie in externen Computerspeichergeräten verwendet.

2. Umkehrbare optische Datenträger, mit denen Sie Signale wiederholt aufzeichnen, wiedergeben und löschen können (CD-RW, CD-E). Dies sind die vielseitigsten Datenträger, die magnetische Medien in fast allen Anwendungen ersetzen können.

3. Digitale Universal-Video-Discs DVD (Digital Versatile Disk) wie DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R mit großer Kapazität (bis zu 17 GB).

Der Name optischer Datenträger wird durch die Methode zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen bestimmt. Die Informationen auf der Spur werden durch einen leistungsstarken Laserstrahl erzeugt, der Vertiefungen in die Spiegeloberfläche der Platte brennt und einen Wechsel von Vertiefungen und reflektierenden Bereichen darstellt. Beim Lesen von Informationen reflektieren die Spiegelinseln das Licht des Laserstrahls und werden als Eins (1) wahrgenommen, die Vertiefungen reflektieren den Strahl nicht und werden dementsprechend als Null (0) wahrgenommen. Dieses Prinzip ermöglicht eine hohe Dichte der Informationsaufzeichnung und damit eine große Kapazität bei minimalen Abmessungen. Eine CD ist ein ideales Mittel zur Speicherung von Informationen – sie ist lächerlich günstig, praktisch keinen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die darauf aufgezeichneten Informationen werden bis zur physischen Zerstörung der Festplatte nicht verfälscht oder gelöscht und haben eine Kapazität von 700 MB.

Eine magnetooptische Platte ist ein Informationsträger, der die Eigenschaften optischer und magnetischer Speichergeräte vereint. Die Scheibe besteht aus Ferromagneten. Magnetooptische Platten haben trotz all ihrer Vorteile gravierende Nachteile: relativ niedrige Schreibgeschwindigkeit, verursacht durch die Notwendigkeit, den Inhalt der Platte vor dem Schreiben und nach dem Schreiben zu löschen – einen Lesetest; hoher Energieverbrauch – zum Erhitzen der Oberfläche sind Laser mit erheblicher Leistung und damit hoher Energieverbrauch erforderlich. Dies erschwert den Einsatz von MO-Brenner-Laufwerken in mobilen Geräten.

Eine DVD (Digital Versatile Disc – digitale Mehrzweckplatte) ist ein plattenförmiger Informationsträger, der im Aussehen einer CD ähnelt, jedoch aufgrund der Verwendung eines Lasers mit kürzerer Wellenlänge die Fähigkeit besitzt, eine größere Menge an Informationen zu speichern , als bei normalen CDs. Die ersten Discs und DVD-Player erschienen im November 1996 in Japan und im März 1997 in den USA. Sie waren für die Aufnahme und Speicherung von Videobildern gedacht. Interessant ist, dass die ersten 3,95-GB-DVDs damals 50 US-Dollar pro Stück kosteten. Derzeit gibt es sechs Varianten solcher Festplatten mit Kapazitäten von 4,7 bis 17,1 GB. Sie werden zum Aufzeichnen und Speichern beliebiger Informationen verwendet: Video, Audio, Daten.

Die Arbeit mit Informationen ist in unserer Zeit ohne Computer undenkbar, da er ursprünglich als Mittel zur Informationsverarbeitung geschaffen wurde und erst jetzt viele andere Funktionen erfüllt: Speicherung, Transformation, Erstellung und Austausch von Informationen. Doch bevor er seine heute bekannte Form annahm, durchlief der Computer drei Revolutionen.

Die erste Computerrevolution ist zu Ende

50er Jahre; Sein Wesen lässt sich mit zwei Worten beschreiben: Computer erschienen.

Sie wurden nicht weniger als zehn Jahre zuvor erfunden, aber zu dieser Zeit begann die Produktion von Serienmaschinen; diese Maschinen waren kein Forschungsobjekt mehr für Wissenschaftler und eine Kuriosität für alle anderen. Eineinhalb Jahrzehnte später konnte es sich kein großes Unternehmen mehr leisten, auf ein Rechenzentrum zu verzichten. Wenn man damals von einem Computer sprach, stellte man sich sofort Computerräume voller Regale vor, in denen Menschen in weißen Kitteln angestrengt nachdachten. Und dann fand die zweite Revolution statt. Fast gleichzeitig stellten mehrere Unternehmen fest, dass die technologische Entwicklung ein Niveau erreicht hatte, bei dem es nicht mehr notwendig war, ein Rechenzentrum um den Computer herum zu bauen, und dass der Computer selbst klein geworden war. Dies waren die ersten Minicomputer. Doch etwas mehr als zehn Jahre vergingen und die dritte Revolution kam – Ende der 70er Jahre erschienen Personalcomputer. In kurzer Zeit eroberten PCs ihren Platz auf den Desktops einzelner Benutzer, nachdem sie sich von einem Tischrechner zu einer vollwertigen kleinen Maschine entwickelt hatten.

In dem Moment, als der erste Computer zum ersten Mal einige Bytes an Daten verarbeitete, stellte sich sofort die Frage: Wo und wie werden die erzielten Ergebnisse gespeichert? Wie speichere ich Berechnungsergebnisse, Text- und Grafikbilder sowie beliebige Datensätze?

Zunächst muss es ein Gerät geben, mit dem der Computer Informationen speichert, dann ist ein Speichermedium erforderlich, auf dem sie von Ort zu Ort übertragen werden können, und auch ein anderer Computer muss diese Informationen problemlos lesen können. Werfen wir einen Blick auf einige dieser Geräte.

1. Lochkartenleser: zum Speichern von Programmen und Datensätzen mithilfe von Lochkarten – Pappkarten mit in einer bestimmten Reihenfolge gestanzten Löchern. Lochkarten wurden lange vor dem Aufkommen des Computers erfunden; mit ihrer Hilfe wurden auf Webstühlen sehr komplexe und schöne Stoffe hergestellt, da sie die Funktionsweise des Mechanismus steuerten. Ändern Sie den Satz Lochkarten und das Stoffmuster wird völlig anders sein – es hängt von der Position der Löcher auf der Karte ab. In Bezug auf Computer wurde das gleiche Prinzip angewendet, nur dass anstelle eines Stoffmusters Löchern Befehle an den Computer oder Datensätze gegeben wurden. Diese Methode der Informationsspeicherung ist nicht ohne Nachteile: - sehr langsame Zugriffsgeschwindigkeit auf Informationen; - eine große Menge Lochkarten zum Speichern einer kleinen Menge an Informationen; - geringe Zuverlässigkeit der Informationsspeicherung; - Außerdem flogen ständig kleine Kreise aus Pappe aus dem Locher, die auf ihre Hände fielen, in ihre Taschen, in ihren Haaren stecken blieben und die Putzfrauen waren furchtbar unglücklich. Die Leute wurden nicht gezwungen, Lochkarten zu verwenden, weil ihnen diese Methode besonders gefiel oder weil sie einige unbestreitbare Vorteile hatte, nein, sie hatte überhaupt keine Vorteile, es war nur so, dass es damals nichts anderes gab, es gab keine Auswahl. Ich musste raus.

2. Magnetbandlaufwerk (Streamer): basiert auf der Verwendung eines Bandgeräts und Kassetten mit Magnetfilm. Diese Methode der Informationsspeicherung ist seit langem bekannt und wird heute erfolgreich eingesetzt. Dies liegt daran, dass auf einer kleinen Kassette eine relativ große Informationsmenge gespeichert werden kann und die Zugriffsgeschwindigkeit viel höher ist als bei einem Lochkartenleser. Andererseits ist der Streamer nur zum Sammeln, Speichern großer Informationsmengen und Sichern von Daten geeignet. Es ist fast unmöglich, Informationen mit einem Streamer zu verarbeiten: Ein Streamer ist ein sequentielles Datenzugriffsgerät: Um die fünfte Datei zu erhalten, müssen wir durch vier scrollen. Was ist, wenn Sie eine 7529 benötigen?

3. Magnetisches Diskettenlaufwerk (FMD – Diskettenlaufwerk). Als Speichermedium verwendet dieses Gerät flexible Magnetplatten – Disketten, die 5 oder 3 Zoll groß sein können. Eine Diskette ist eine Magnetplatte, ähnlich einer Schallplatte, die in einem Pappumschlag verpackt ist. Abhängig von der Größe der Diskette variiert ihre Kapazität in Bytes. Wenn eine standardmäßige 5"25"-Diskette bis zu 720 KB an Informationen aufnehmen kann, kann eine 3"5"-Diskette 1,44 MB aufnehmen. Disketten sind universell einsetzbar, für jeden Computer derselben Klasse geeignet, der mit einem Diskettenlaufwerk ausgestattet ist, und können zum Speichern, Sammeln, Verteilen und Verarbeiten von Informationen verwendet werden. Das Laufwerk ist ein Parallelzugriffsgerät, sodass alle Dateien gleichermaßen leicht zugänglich sind. Zu den Nachteilen zählen die geringe Kapazität, die eine Langzeitspeicherung großer Informationsmengen nahezu unmöglich macht, und die nicht sehr hohe Zuverlässigkeit der Disketten selbst.

4. Hartmagnetisches Festplattenlaufwerk (HDD – Festplatte): ist eine logische Fortsetzung der Entwicklung der magnetischen Informationsspeichertechnologie. Sie haben sehr wichtige Vorteile: - extrem große Kapazität; - Einfachheit und Zuverlässigkeit der Nutzung; - die Möglichkeit, gleichzeitig auf Tausende von Dateien zuzugreifen; - Hochgeschwindigkeits-Datenzugriff.

5. CDs und DVDs, die wir bereits getestet haben.

Da der Informationsfluss jedoch immer weiter zunimmt, müssen immer mehr neue Mittel und Geräte für deren Erstellung, Verarbeitung, Speicherung und Übertragung entwickelt werden.

Das Speichern von Daten auf CDs und DVDs haben wir oben bereits besprochen. Trotz ihrer Bequemlichkeit beginnt aufgrund der Notwendigkeit, die größtmögliche Menge an Informationen zu nutzen, bereits der Prozess ihrer Ersetzung. In den kommenden Jahren werden Flash-Speicher ein ernstzunehmender Konkurrent von Festplatten in Personal-Computing-Geräten wie Computern sein.

6. Flash-Speicher ist eine Art nichtflüchtiger, wiederbeschreibbarer Festkörper-Halbleiterspeicher.

Aufgrund seiner Kompaktheit, geringen Kosten und seines geringen Stromverbrauchs wird Flash-Speicher bereits häufig in tragbaren Geräten verwendet, die mit Batterien und wiederaufladbaren Batterien betrieben werden – Digitalkameras und Camcorder, digitale Diktiergeräte, MP3-Player, PDAs, Mobiltelefone und Smartphones. Darüber hinaus wird es zum Speichern eingebetteter Software in verschiedenen Peripheriegeräten (Router, PBX-Anlagen, Kommunikatoren, Drucker, Scanner) verwendet. Es enthält keine beweglichen Teile und ist daher im Gegensatz zu Festplatten zuverlässiger und kompakter.

Der größte Schwachpunkt von Flash-Speichern ist die Anzahl der Wiederschreibzyklen. Es kann beliebig oft gelesen, aber nur begrenzt oft in diesen Speicher geschrieben werden (normalerweise etwa 10.000 Mal). Trotz der Tatsache, dass es eine solche Einschränkung gibt, sind 10.000 Wiederschreibzyklen viel mehr, als eine Diskette oder CD aushalten kann. Flash-Speicher sind vor allem für die Verwendung in USB-Flash-Laufwerken bekannt. Aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit, Kapazität und kompakten Größe verdrängen USB-Sticks bereits CDs vom Markt.

Im Zeitalter der Entstehung der menschlichen Gesellschaft brauchten die Menschen nur die Wände einer Höhle, um die benötigten Informationen aufzuzeichnen. Eine solche „Datenbank“ würde vollständig auf eine Megabyte-große Flash-Karte passen. Allerdings ist in den letzten Zehntausenden von Jahren die Menge an Informationen, die ein Mensch verarbeiten muss, erheblich gestiegen. Heutzutage werden Festplatten und Cloud-Datenspeicher häufig zur Datenspeicherung verwendet.

Es wird angenommen, dass die Geschichte der Aufzeichnung und Speicherung von Informationen vor etwa 40.000 Jahren begann. Auf den Felsoberflächen und Höhlenwänden sind Bilder von Vertretern der Tierwelt des Spätpaläolithikums erhalten. Viel später kamen Tonplatten zum Einsatz. Auf der Oberfläche einer solchen antiken „Tafel“ konnte man mit einem spitzen Stock Bilder zeichnen und Notizen machen. Als die Tonzusammensetzung trocknete, wurde die Aufzeichnung auf dem Medium aufgezeichnet. Der Nachteil der Tonform der Informationsspeicherung liegt auf der Hand: Solche Tafeln waren zerbrechlich und zerbrechlich.

Vor etwa fünftausend Jahren begann Ägypten, ein fortschrittlicheres Speichermedium zu verwenden – Papyrus. Die Informationen wurden auf speziellen Blättern festgehalten, die aus speziell behandelten Pflanzenstängeln hergestellt wurden. Diese Art der Datenspeicherung war fortschrittlicher: Papyrusblätter sind leichter als Tontafeln und es lässt sich viel bequemer darauf schreiben. Diese Art der Informationsspeicherung überlebte in Europa bis ins 11. Jahrhundert n. Chr.

In einem anderen Teil der Welt – in Südamerika – erfanden die listigen Inkas die Knotenschrift. In diesem Fall wurden Informationen durch Knoten gesichert, die in einer bestimmten Reihenfolge an einem Faden oder Seil befestigt wurden. Es gab ganze „Bücher“ aus Bündeln, die Informationen über die Bevölkerung des Inka-Reiches, Steuereinnahmen und wirtschaftliche Aktivitäten der Indianer aufzeichneten.

Anschließend wurde Papier für mehrere Jahrhunderte zum wichtigsten Informationsträger auf dem Planeten. Es wurde zum Drucken von Büchern und Medien verwendet. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts tauchten die ersten Lochkarten auf. Sie wurden aus dickem Karton hergestellt. Diese primitiven Computerspeichermedien wurden zunehmend für mechanische Berechnungen verwendet. Sie fanden vor allem bei Volkszählungen Anwendung, aber auch zur Kontrolle von Webstühlen wurden sie eingesetzt. Die Menschheit ist dem technologischen Durchbruch des 20. Jahrhunderts sehr nahe gekommen. Mechanische Geräte wurden durch elektronische Technologie ersetzt.

Was sind Speichermedien?

Alle materiellen Objekte sind in der Lage, irgendeine Art von Information zu transportieren. Es ist allgemein anerkannt, dass Informationsträger mit materiellen Eigenschaften ausgestattet sind und bestimmte Beziehungen zwischen Objekten der Realität widerspiegeln. Die Materialeigenschaften von Gegenständen werden durch die Eigenschaften der Stoffe bestimmt, aus denen die Träger hergestellt sind. Die Eigenschaften von Beziehungen hängen von den qualitativen Eigenschaften der Prozesse und Felder ab, durch die sich Informationsträger in der materiellen Welt manifestieren.

In der Theorie der Informationssysteme ist es üblich, Informationsmedien nach Herkunft, Form und Größe zu unterteilen. Im einfachsten Fall werden Speichermedien unterteilt in:

• lokal (z. B. die Festplatte eines Personalcomputers);
• veräußerlich (wechselbare Disketten und Disketten);
• verteilt (sie können als Kommunikationsleitungen betrachtet werden).

Der letzte Typ (Kommunikationskanäle) kann unter bestimmten Voraussetzungen sowohl als Informationsträger als auch als Medium für deren Übertragung betrachtet werden.

Im allgemeinsten Sinne können Objekte unterschiedlicher Form als Informationsträger betrachtet werden:

• Papier (Bücher);
• Schallplatten (Fotoaufzeichnungen, Schallplatten);
• Filme (Foto, Film);
• Audiokassetten;
• Mikroformen (Mikrofilm, Mikrofiche);
• Videobänder;
• CDs.

Viele Speichermedien sind seit der Antike bekannt. Dabei handelt es sich um Steinplatten mit aufgedruckten Bildern; Tontafeln; Papyrus; Pergament; Birkenrinde Viel später kamen weitere künstliche Speichermedien hinzu: Papier, verschiedene Kunststoffe, fotografische, optische und magnetische Materialien.

Informationen werden auf dem Medium aufgezeichnet, indem physikalische, mechanische oder chemische Eigenschaften der Arbeitsumgebung verändert werden.

Allgemeine Informationen zu Informationen und deren Speicherung

Jedes Naturphänomen ist auf die eine oder andere Weise mit der Bewahrung, Umwandlung und Übertragung von Informationen verbunden. Es kann diskret oder kontinuierlich sein.

Im allgemeinsten Sinne ist ein Speichermedium ein physisches Medium, das zur Aufzeichnung von Änderungen und zur Sammlung von Informationen verwendet werden kann.

Anforderungen an künstliche Speichermedien:

• hohe Aufzeichnungsdichte;
• Möglichkeit der wiederholten Verwendung;
• hohe Geschwindigkeit beim Lesen von Informationen;
• Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Datenspeicherung;
• Kompaktheit.

Für Speichermedien, die in elektronischen Computersystemen verwendet werden, wurde eine separate Klassifizierung entwickelt. Zu diesen Informationsträgern gehören:

• Bandmedien;
• Plattenmedien (magnetisch, optisch, magnetooptisch);
• Flash-Medien.

Diese Aufteilung ist bedingt und nicht erschöpfend. Mit speziellen Geräten der Computertechnik können Sie mit herkömmlichen Audio- und Videokassetten arbeiten.

Eigenschaften einzelner Speichermedien

Zu einer Zeit waren magnetische Speichermedien am beliebtesten. Die darin enthaltenen Daten werden in Form von Abschnitten einer magnetischen Schicht dargestellt, die auf die Oberfläche des physischen Mediums aufgebracht wird. Das Medium selbst kann in Form eines Bandes, einer Karte, einer Trommel oder einer Diskette vorliegen.

Informationen auf magnetischen Medien werden in Zonen mit Lücken dazwischen gruppiert: Sie sind für eine qualitativ hochwertige Aufzeichnung und das Lesen von Daten erforderlich.

Für die Datensicherung und -speicherung werden bandförmige Speichermedien verwendet. Es handelt sich um ein Magnetband mit einer Kapazität von bis zu 60 GB. Manchmal liegen solche Medien in Form von Bandkassetten mit viel größerem Volumen vor.

Plattenspeichermedien können starr und flexibel, entfernbar und stationär, magnetisch und optisch sein. Sie liegen meist in Form von Disketten oder Disketten vor.

Eine Magnetplatte hat die Form eines flachen Kreises aus Kunststoff oder Aluminium, der mit einer Magnetschicht beschichtet ist. Die Datenaufzeichnung auf einem solchen Objekt erfolgt durch magnetische Aufzeichnung. Magnetplatten können tragbar (entfernbar) oder nicht entfernbar sein.

Disketten (Disketten) haben eine Kapazität von 1,44 MB. Sie sind in speziellen Kunststoffhüllen verpackt. Ansonsten nennt man solche Speichermedien Disketten. Ihr Zweck besteht darin, Informationen vorübergehend zu speichern und Daten von einem Computer auf einen anderen zu übertragen.

Für die dauerhafte Speicherung von Daten, die häufig bei der Arbeit verwendet werden, ist eine magnetische Festplatte erforderlich. Ein solcher Träger ist ein Paket aus mehreren miteinander verbundenen Scheiben, die in einem haltbaren, versiegelten Gehäuse eingeschlossen sind. Im Alltag wird eine Festplatte oft als „Festplatte“ bezeichnet. Die Kapazität eines solchen Laufwerks kann mehrere hundert GB erreichen.

Eine magnetooptische Platte ist ein Speichermedium, das in einer speziellen Plastikhülle, einer sogenannten Kassette, untergebracht ist. Es handelt sich um ein vielseitiges und äußerst zuverlässiges Datenrepository. Seine Besonderheit ist die hohe Dichte der gespeicherten Informationen.

Das Prinzip der Informationsaufzeichnung auf magnetischen Medien

Das Prinzip der Datenaufzeichnung auf einem magnetischen Medium basiert auf der Nutzung der Eigenschaften von Ferromagneten: Sie sind in der Lage, die Magnetisierung beizubehalten, nachdem das auf sie einwirkende Magnetfeld entfernt wurde.

Das Magnetfeld wird durch einen entsprechenden Magnetkopf erzeugt. Bei der Aufnahme nimmt der Binärcode die Form eines elektrischen Signals an und wird an die Kopfwicklung angelegt. Wenn Strom durch den Magnetkopf fließt, bildet sich um ihn herum ein Magnetfeld einer bestimmten Stärke. Unter dem Einfluss eines solchen Feldes bildet sich im Kern ein magnetischer Fluss. Seine Kraftlinien sind geschlossen.

Das Magnetfeld interagiert mit dem Informationsträger und erzeugt darin einen Zustand, der durch eine gewisse magnetische Induktion gekennzeichnet ist. Wenn der Stromimpuls stoppt, behält der Träger seinen magnetisierten Zustand.

Zur Wiedergabe der Aufzeichnung wird ein Lesekopf verwendet. Das Magnetfeld des Trägers wird durch den Kopfkern geschlossen. Bewegt sich der Träger, ändert sich der magnetische Fluss. Ein Wiedergabesignal wird an den Lesekopf gesendet.

Eine der wichtigen Eigenschaften eines magnetischen Speichermediums ist die Aufzeichnungsdichte. Sie hängt direkt von den Eigenschaften des magnetischen Mediums, der Art des Magnetkopfes und seiner Konstruktion ab.

Informationsträger – Material, das zur Aufzeichnung, Speicherung und anschließenden Wiedergabe von Informationen bestimmt ist.

Speichermedium - ein genau definierter Teil eines bestimmten Informationssystems, der der Zwischenspeicherung oder Übermittlung von Informationen dient.

Speichermedium ist die physische Umgebung, in der es aufgezeichnet wird.

Die Medien können Papier, fotografischer Film, Gehirnzellen, Lochkarten, Lochstreifen, Magnetbänder und -platten oder Computerspeicherzellen sein. Die moderne Technik bietet immer neue Arten von Speichermedien. Sie nutzen die elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Materialien, um Informationen zu kodieren. Es werden Medien entwickelt, in denen Informationen auch auf der Ebene einzelner Moleküle aufgezeichnet werden.

In der modernen Gesellschaft lassen sich drei Haupttypen von Informationsmedien unterscheiden:

1) Perforiert – haben eine Papierbasis, Informationen werden in Form von Stanzungen in die entsprechende Zeile und Spalte eingegeben. Informationsumfang – 800 Bit oder 100 KB;

2) Magnetisch – sie verwenden flexible Magnetplatten und Kassetten-Magnetbänder;

3) optisch.

Zu den Informationsträgern gehören:

Magnetplatten;

- Magnettrommeln- eine frühe Art von Computerspeicher, die in den 1950er und 1960er Jahren weit verbreitet war. 1932 von Gustav Tauschek in Österreich erfunden. Später wurde die Magnettrommel durch Speicher auf Magnetkernen ersetzt.

- Disketten- ein tragbares magnetisches Speichermedium, das zur wiederholten Aufzeichnung und Speicherung relativ kleiner Daten verwendet wird. Das Schreiben und Lesen erfolgt mit einem speziellen Gerät – einem Diskettenlaufwerk;

- Magnetbänder- ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem es sich um ein dünnes flexibles Band handelt, das aus einer Basis und einer magnetischen Arbeitsschicht besteht;

- optische Datenträger- ein Informationsträger in Form einer Scheibe mit einem Loch in der Mitte, aus dem Informationen mit einem Laser ausgelesen werden. Die CD wurde ursprünglich für die digitale Audiospeicherung entwickelt, wird heute jedoch häufig als Allzweck-Speichergerät verwendet.

- Flash-Speicher- eine Art nichtflüchtiger wiederbeschreibbarer Festkörper-Halbleiterspeicher. Der Flash-Speicher kann beliebig oft gelesen, aber nur eine begrenzte Anzahl von Malen beschrieben werden (normalerweise etwa 10.000 Mal). Das Löschen erfolgt abschnittsweise, sodass Sie nicht ein Bit oder Byte ändern können, ohne den gesamten Abschnitt zu überschreiben.

Alle Medien können unterteilt werden in:

1. Für Menschen lesbar (Dokumente).

2. Maschinenlesbar (maschinell) – zur Zwischenspeicherung von Informationen (Disketten).

3. Mensch-maschinenlesbar – kombinierte Medien für hochspezialisierte Zwecke (Formulare mit Magnetstreifen).

Die rasante Entwicklung der Computertechnologie hat jedoch die Grenze zwischen der 1. und 3. Gruppe verwischt – es ist ein Scanner aufgetaucht, mit dem Sie Informationen aus Dokumenten in den Speicher des Computers eingeben können.

Alle derzeit verfügbaren Speichermedien lassen sich nach verschiedenen Kriterien einteilen. Zunächst gilt es zu unterscheiden flüchtig Und nicht flüchtig Informationsspeichergeräte.

Nichtflüchtige Laufwerke, die zum Archivieren und Speichern von Datenarrays verwendet werden, werden unterteilt in:

1. nach Art der Aufzeichnung:

– magnetische Speichergeräte (Festplatte, Diskette, Wechseldatenträger);

– magnetisch-optische Systeme, auch MO genannt;

– optisch, wie CD (Compact Disk, Read Only Memory) oder DVD (Digital Versatile Disk);

2. nach Bauweisen:

– eine rotierende Platte oder Diskette (wie eine Festplatte, Diskette, Wechseldatenträger, CD, DVD oder MO);

– Bandmedien verschiedener Formate;

– Laufwerke ohne bewegliche Teile (z. B. Flash-Karte, RAM (Random Access Memory), die aufgrund der im Vergleich zu den oben genannten relativ geringen Speichermengen einen begrenzten Umfang haben).

Ist ein schneller Zugriff auf Informationen erforderlich, beispielsweise bei der Ausgabe oder Übertragung von Daten, kommen Medien mit rotierender Scheibe zum Einsatz. Für die periodische Archivierung (Backup) hingegen sind Bandmedien vorzuziehen. Sie bieten viel Speicher bei einem niedrigen Preis, allerdings bei relativ geringer Leistung.

Aufgrund ihres Verwendungszwecks werden Speichermedien in drei Gruppen eingeteilt:

1. Verbreitung von Informationen: Bespielte Medien wie CD-ROM oder DVD-ROM;

2. Archivierung: Medien zur einmaligen Aufzeichnung von Informationen, wie CD-R oder DVD-R (R (beschreibbar) – zum Aufzeichnen);

3. Sicherung oder Datenübertragung: Medien mit der Fähigkeit, Informationen wiederverwendbar aufzuzeichnen, wie Disketten, Festplatten, MO, CD-RW (RW (wiederbeschreibbar) – wiederbeschreibbar und Bänder.