МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ВОЛИНСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЛЕСІ УКРАЇНКИ ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ З ІНФОРМАТИКИ СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОСІЇВ ІНФОРМАЦІЇ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ВОЛИНСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЛЕСІ УКРАЇНКИ ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ З ІНФОРМАТИКИ СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НОСІЇВ ІНФОРМАЦІЇ Виконала студентка 11 групи факультету міжнародних відносин Міцюк Ірина Русланівна Науковий керівник ст. викладач каф. міжнародної інформації Миронова Олена Іванівна Луцьк 2009 Хто володіє інформацією – той володіє світом. Кардинал Ришельє (Головний міністр французького короля 1624-1642 гг) Але в наше століття електронних технологій інформацією необхідно не лише володіти, але і надійно її зберігати! Кожна цивілізована людина використовує в своїй життєдіяльності величезні масиви інформації. Ці масиви різноманітні і мають різні джерела походження. І хоча мозок людини має обширні здібності, все ж виникає потреба в зберіганні інформації за допомогою всіляких накопичувачів. Щодня на ринку компю’терної техніки з’являються якісь новинки. З’являються нові технології, більш швидкі, якісні, потужні та зручніші за попередні. З великою швидкістю розвиваються й носії для збереження інформації. Стрімкий розвиток технологій, революційний стрибок науки дозволяє нам користуватися речами, про які ми і помислити не могли всього кілька років тому. Уявити що в мініатюрному брилку може знаходитися Ленінська бібліотека, ну чи не фантастика? «Не фантастика!» - скаже вам будь-який школяр, не по чутці знайомий з Hi-tech (високотехнологічними) пристроями. Дійсно ціни на носії інформації впали до якихось непристойних значень. Умістити на мініатюрну флешку улюблені фільми, музичні кліпи, тексти, книги, музику, та все що завгодно тепер під силу кожному. І це дійсно вражає! Дуже цікавий проект “Скільки інформації” (How Much Information) був виконаний студентами та співробітниками Школи інформаційного менеджменту та інформаційних систем (School of Informational Management and Systems) Каліфорнійського університету в Берклі (University of California at Berkeley) Пітером Ліманом (Peter Lyman) та Хелом Р. Веріаном (Hal R Varian) за участі Джеймса Дана (James Dunn), Олексія Стригіна (Aleksey Strygin) та Кірстен Сверінген (Kirsten Swearingen). За допомогою якого було досліджено, що щороку в світі виробляється від одного до двох ексабайтів (1 ексабайт = 1млрд. гігабайт) унікальної інформації, тобто приблизно по 250 мегабайт на кожну людину в світі (враховуючи і дітей). При цьому друкована інформація складає лише 0.003% від цієї суми. Головною метою проекту стало дослідження кількості інформації, яка щороку виробляється в світі. Крім цього, було досліджено залежність кількості та темпів росту інформації від типу носія, на якому вона зберігається. Як виявилось, більшість інформації зберігається на чотирьох основних носіях: папері, плівці, оптичних (CD та DVD) та магнітних носіях. Вражає малочисельність друкованої інформації, яка, як виявляється, загалом складає лише 0,003% кількості всієї інформації у світі. Це зовсім не означає, що друковані носії віджили себе, як раз навпаки: це лише означає, що друк – це надзвичайно ефективний засіб зберігання інформації. Другий, не менш значний факт – це так звана «демократизація даних». Надзвичайно великі об'єми унікальної інформації створюються та зберігаються окремими людьми. Звичайно, більшість вмісту жорстких дисків персональних комп'ютерів користувачів не є унікальним, що досить сильно вплинуло на розбіжність між верхньою та нижньою оцінкою кількості інформації на цих носіях. Тим не менше, в процесі того, як все більше і більше інформації потрапляє на жорсткі диски персональних користувачів, кількість оригінальної інформації, що виробляється окремими особами, значно зростає. Сама ця думка є вражаючою: якщо ще століття тому окрема людина могла виробити лише незначну кількість інформації, то тепер люди здатні за короткий проміжок часу виробити гігабайти інформації та при бажанні представити її всьому світу через Інтернет. І нарешті, третій цікавий результат – це домінування цифрової інформації. На долю цифрових носіїв не тільки припадає найбільший обсяг інформації, але, крім цього, вони мають найшвидші тенденції росту. В той час, як кількість унікальної інформації, що виробляється на папері та плівці, залишається на стабільному рівні, продаж оптичних та магнітних носіїв інформації подвоюється кожного року. Вже сьогодні більшість текстової інформації, навіть тієї, що потрапляє у друк, з'являється на світ саме у цифровому вигляді, і цілком ймовірно, що за декілька років така сама доля очікує і на графічні зображення. Цифрова інформація є надзвичайно дешевою для копіювання і розповсюдження, для неї легко впроваджувати пошук і зручно редагувати. Таким чином, демократизація даних, особливо у цифровому вигляді, буде зростати і далі. Інформація (дані) під час руху та перетворення (обробки) завжди розміщується на певних носіях. Кожний носій даних (data medium) - це матеріальний об'єкт, який містить відомості, доступні лише людині, або лише ЕОМ, або одночасно і людині і ЕОМ, призначений для зберігання даних. Останнім часом носіями інформації називають переважно пристрої, призначені для зберігання файлів даних у комп'ютерних системах, відрізняючи їх від пристроїв для введення/виведення інформації та пристроїв для обробки інформації. Історія прогресу накопичувачів 1956 — продаж першого комерційного жорсткого диска, IBM 350 RAMAC, 5 Мб. Він важив біля тонни, займав два ящики — кожен розміром з великий холодильник, а загальний обсяг пам'яті 50 покритих чистим залізом, що оберталися в ньому, тонких дисків діаметром з більшу піцу становив 5 мегабайтів 1980 — перший 5,25-дюймовий Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб 1986 — Стандарт SCSI 1991 — Максимальна ємність 100 Мб 1995 — Максимальна ємність 2 Гб 1997 — Максимальна ємність 10 Гб 1998 — Стандарти UDMA/33 й ATAPI 1999 — IBM випускає Microdrive ємністю 170 й 340 Мб 2002 — Узятий бар'єр адресного простору вище 137 Гб 2003 — Поява SATA 2005 — Максимальна ємність 500 Гб 2005 — Стандарт Serial ATA 3G 2005 — Поява SAS (Serial Attached SCSI) 2006 — Застосування перпендикулярного методу запису в комерційних накопичувачах 2006 — Поява «гібридних» жорстких дисків, що містять додатковий блок флеш-пам'яті ємністю в одиниці гігабайт 2007 — Hitachi представляє накопичувач ємністю 1 Тб 2009 — Western Digital представляє накопичувач з ємністю 2 Тб Класифікація За формою сигналу, який використовується для запису даних, розрізняють аналогові та цифрові носії. Для перезапису інформації з аналогового носія на цифровий чи навпаки необхідно застосовувати модуляцію сигналу. Цифрові носії інформації - компакт-диски, дискета, карти пам'яті Аналогові носії інформації - магнітофонна та бабінна касети За призначенням розрізняють носії: Для використання на різних пристроях Вмонтовані у певний пристрій За стійкістю запису і можливістю перезапису: Постійні запам'ятовуючі пристрої, зміст яких не може бути змінено кінцевим користувачем (наприклад, CD-ROM). ПЗУ в робочому режимі допускає тільки зчитування інформації. Записувані пристрої, у які кінцевий користувач може записати інформацію тільки один раз (например, CD-R). Перезаписувані пристрої (наприклад, CD-RW). Оперативні пристрої забезпечує режим запису, зберігання й зчитування інформації в процесі її обробки. Швидкі, але дорогі ОЗУ (SRAM) використовують на тригерах, повільніші, але дешеві різновиди (DRAM) використовують на конденсаторах. В обох видах оперативної пам'яті інформація зникає після відключення від джерела струму. За фізичним принципом Перфораційні (з отворами або вирізами) - перфокарта, перфострічка. Магнітні - магнітна стрічка, магнітні диски. Оптичні - оптичні диски CD, DVD, Blu-ray Disc електронні (використовують ефекти напівпровідників) - карти пам'яті, флеш-пам'ять. Отже, носії інформації являють собою засоби реєстрації даних, які забезпечують зв'язок між інформацією та людиною, інформацією та ЕОМ, людиною та ЕОМ. У комп'ютерних системах використовуються різноманітні види носіїв інформації. В наші дні найбільшою популярністю користуються USB-накопичувачі (флешки) завдяки їх маленькій вазі, компактності та великому об’єму пам’яті. Маючи вагу менше 60 грамів, вона може вміщати від 32 мегабайт до 256 гігабайт! Зараз флешка є необхідним атрибутом людини, яка постійно працює з комп’ютером. Флешки обладнують різноманітними системами захисту роз’єму від пошкоджень, міцним корпусом, а також, на відміну від дискет та компакт-дисків, флешки мають різноманітний привабливий дизайн. Їх купують як для себе (для роботи та обміну інформацією з друзями (передача фільмів, ігор, музики і т.д.)), так і в подарунок. Флеш-накопичувач(флешка, флеш-пам'ять, usb flash drive) - це зручний і компактний носій інформації, який підключається практично до будь-якого персонального комп'ютеру або іншого портативного пристрою (принтер, сканер, факс...) через стандартний роз'єм USB. Широке розповсюдження «кишенькових електронних пристроїв» стало можливим, в числі іншого, завдяки появі компактних накопичувачів інформації на енергозалежній флеш-пам’яті. Сьогодні на її основі проводиться величезна кількість накопичувачів різних типів і форм-факторів. На відміну від вінчестера, запис можна проводити тільки в «порожні осередки», вміст яких був заздалегідь стертий. По-друге, в наявності плутанина з різними порціями інформації: бітом, байтом, блоком читання/запису і областю стирання. Розташування цих областей і їх розміри визначаються архітектурою пам'яті і, як правило, не співпадають з величиною дискового сектора. По-третє, термін служби мікросхем флеш-пам’яті визначається числом повторних стирань (від 100 тис. до 1 млн.). Блоки можуть бути трьох типів: дійсні (бережуть дані файлу), недійсні (містять застарілу і даремну інформацію («сміття») і підлягають очищенню) і дефектні («биті сектори»). Файлова система Флеш-пам’яті (Flash File System, FFS) складається з модулів управління простором. Фізичний розмір сучасних флешок: 3 – 7 см. Початок популярності флеш-накопичувачів можна сміливо віднести на початок XXI століття. Цьому сприяла їх компактність, легкість перезапису інформації, зручність в обігу, велика ємкість пам'яті). Основне призначення флешок – зберігання, перенесення і обмін інформацією, резервне копіювання даних, загрузка операційних систем і багато іншого… Стандартний флеш-накопичувач має прямокутну витягнуту форму і кришку, що прикриває роз'єм USB. Нестандартні флешки – можуть мати різноманітні оригінальні форми, матеріали корпусу і додаткові спеціальні можливості. У колекції FLASH-MARKET у представлені такі види флешок: ювелірні флешки, серія mini, шкіряні і дерев'яні флешки, металеві флешки, пластикові флешки, пластик/метал, нестандартні (оригінальні) флешки, флешки у вигляді кредитної картки, ручки-флешки. І це все не межа! Тільки умовний поділ! У свою чергу флешки класифікуються по багатьом ознакам: виробнику, об'єму пам'яті, матеріалу корпусу і його розміру, додатковим функціям… У наш час флешки настільки популярні, що можуть набувати будь-якого вигляду, будь-якої форми. Можна замовити флешку, підібрати логотип, який є відмінним, і практично вічним, рекламоносієм, ексклюзивним подарунком, сувеніром, незамінною річчю на бізнес-конференціях, промо-акціях і PR-подіях. Наприклад, Американська компанія Kingston Technology випустила в продаж першу в світі флешку ємністю 256 ГБ. У пам'яті USB-накопичувача Kingston DataTraveler 300 може поміститися вміст десяти одношарових Blu-ray-дисків, 365 компакт-дисків ємністю по 700 МБ кожний, 54 DVD-фільми обсягом по 4,7 ГБ або 51 тис. цифрових фотографій, знятих у роздільній здатності 10 МП. Другим найбільш поширеним носієм інформації є компакт-диск. Компакт-диск був розроблений в 1979 році компаніями Philips і Sony. В 1982 році почалось масове виробництво компакт-дисків, які користуються попитом і в наш час, постійно вдосконалюється. Ще в 2004 році лондонські фізики розробили технологію, яка дозволяє записувати на оптичний диск розміром зі звичайний DVD терабайт даних. Перші лазерні диски, з’явилися в 80-х роках 20 століття, разом з ними, був спроектований перший лазерний програвач. Лазерний диск стояв на початку дев'яностих років на відворках старту, і на короткий час ніхто не думав більш серйозно про перезаписуваний засіб інформації згідно дискеті. Перші диски, були не настільки місткі як сьогодні. З тих пір, технологія виготовлення лазерних дисків не змінилася, проте сучасні диски, підтримують багато форматів, і якість відтворення на порядок вища, ніж було спочатку. Тепер, без лазерних дисків CD-DVD, неможливо представити сучасний світ. Завдяки лазерним дискам, ми можемо зберігати будь-яку інформацію, і переносити її в будь-яке місце. З розвитком технології і розширенням сфери вживання CD і DVD дисків все частіше стала виникати ситуація, що одна і та ж інформація повинна була з’являтися в різних місцях в стислі терміни. Для цього, придумали тиражування CD і DVD дисків. Тиражування дисків – це запис однієї і тієї ж інформації на декількох дисках. CD і DVD диски, тиражують на спеціальних заводах по виготовленню дисків, на таких заводах, використовується сама краща (дорога) техніка по виготовленню дисків по матриці диска оригінала. Відносно недавно, компанією C3D було оголошене про створення новітнього типу носіїв інформації, під загальною назвою FMD ROM, тобто флуоресцентний багатошаровий диск. Ця перспективна розробка, як чекають її творці, повинна після свого виходу замінити всі існуючі на сьогоднішній момент пристрої зберігання інформації, причому не тільки застаріваючі диски CD-ROM, але і відносно нові DVD-ROM. Магнітні диски проіснували більше тридцяти років, CD-ROM трохи менше двадцяти, на зміну CD зовсім недавно прийшов стандарт DVD і ось не пройшло і три роки, як з'явився наступник DVD. Розробники заявляють, що вже зараз перші прототипи здатні вміщати при розмірі диска 12 см в діаметрі, тобто на стандартному 5 дюймовому носії до 140Гб. Це при десяти шарах. А в найближчих планах компанії C3D є бажання, як мінімум подесятерити число шарів. При цьому стає цілком реальною можливість створення змінних носіїв інформації місткістю в десятки терабайт. Та місткість, яку на сьогоднішній день можна отримати лише при використовуванні величезних дискових масивів, що займають часом цілі шафи і навіть кімнати, забезпечуватиметься компактним диском, який з легкістю уміщається в кишені! Щодо швидкості доступу ще дуже мало даних. Розробники обіцяють, що цей параметр буде набагато вищим, ніж у DVD. Нові гігантські об'єми вимагають і відповідних швидкостей доступу. Про принципи функціонування FMD ROM. Зовнішній вигляд FMD ROM (На фотографії - привід для таких дисків, поки, зрозуміло, тільки прототип.). Диск абсолютно прозорий, хоча і має формат звичайного CD або DVD диска. На відміну від звичайного CD-ROM, в якому алюмінієвий шар, що відображає, нанесений на видавлену підкладку з полімеру, через що він власне і непрозорий, диск FMD ROM монолітний і при цьому розділений по вертикалі на деякі умовні області названі розробниками "шарами" (layer). Ці "шари" не є шарами в звичному значенні, це швидше параметр форматування диска, найближчий аналог - це сектори і доріжки для магнітних носіїв. Товщина цих шарів строго фіксована, і це не випадково. Щоб зрозуміти, чому розробники вибрали саме цю товщину кожного з шарів, треба розглянути принципи запису/прочитування інформації на FMD ROM. Взагалі ідея використовування фотохромов як носії інформації не нова. Їй приблизно тридцять років. І лише тепер ця ідея була реалізована на практиці. Digital Multilayer Disc (DMD) Планується розробити носій, сумісний з сучасними приводами, в якому прочитуванням інформації займається червоний лазер. DMD матиме 6 шарів замість 2 у DVD. Завдяки цьому місткість складе 15 Гбайт, швидкість прочитування досягне 36 Мбіт/с. Згідно думці фахівців компанії, це далеко не межа можливостей, і надалі планується досягти 30 Гбайт. Зовні DMD здаються абсолютно прозорими. Причина в тому, що піти покриті прозорим флуоресціюючим матеріалом. Шари накладаються, не маскуючи один одного. При цьому не створюється перешкод для читання інформації, які так часто трапляються в традиційних двошарових DVD. На жаль, даний формат поки не отримав підтримки у гігантів індустрії і, можливо, ніколи не доросте до стадії появи комерційних продуктів. HVD (Holographic Versatile Disc) Не дивлячись на битву двох стандартів HD-DVD і Blu-ray, на ринок прийде і абсолютно нове покоління носіїв - HVD (Holographic Versatile Disc). І, хоча навряд чи HVD (Holographic Versatile Disc) коштуватимуть дешево, в порівнянні з недорогими Blu-ray і HD-DVD, але свій сегмент ринку технологія без сумніву завоює. Та і голографія перспективна по суті своїй... Цікаво відзначити, що такі крупні компанії, як Toshiba, Panasonic, Fuji Photo Film і Intel інвестували в розвиток HVD. Диски HVD випускатимуться у форм-факторі DVD, дозволять зберегти до 1 Тб (!) даних і зможуть відтворюватися на швидкості до 1 Гбит/c. В червні 2006 в продаж поступили записуючі приводи HVD і носії HVD-R місткістю 200 Гб, а диски HVD 100 Гб з фільмами, музикою і іншим змістом стануть комерційно доступні лише в 2008. Якщо говорити про вартість, то вона на початку буде немаленькою - 200 Гб HVD обійдеться в 80-100 долл., а привід - і поготів, в 30000 долл. Окрім 12 см дисків, будуть розроблені мініатюрні HVD розміром з кредитну картку і карту пам'яті; їх місткість, за попередніми даними, складе 30 Гб і 5 Гб. PDfD (Professional Disc for DATA) Місткість 23,3 ГБ, синього кольору, використовує диск, укладений в картридж, іменується «заміною DVD-RAM». Це не Blu-Ray, і це не HD-DVD. Це – стандарт Professional Disc for DATA (PDfD), одна із спроб Sony застовпити свою частину ринку оптичних носіїв майбутнього покоління, і привід Buffalo відповідного стандарту, другого після приводу самої Sony, випущеного кілька місяців тому. Поки що нова технологія дешевизною не радує: Buffalo BR-PD23U2 стоїть близько $3500, проте чи багато зараз альтернативних способів записати на змінний носій 23,3 ГБ за 43 хвилини? Місткість носія інформації Місткість цифрового носія означає кількість інформації, яку на нього можна записати; її вимірюють у спеціальних одиницях - байтах, а також у їхніх похідних — кілобайтах, мегабайтах тощо, або ж у кібібайтах, мебібайтах тощо. Наприклад, місткість найпоширеніших CD-носіїв становить 650 або 700 МБ, DVD-5 — 4,37 ГБ,двухслойні DVD 8,7 гб, сучасних твердих дисків — до 10 Тб (станом на 2009 рік). Висновок Досить ймовірно, що в майбутньому ця інформація підлягатиме систематичному архівуванню, що, безперечно, буде вимагати носіїв великого об'єму. В таблиці 2 наведено, скільки місця буде потрібно для архівування інформації, що використовується основними засобами цифрової комунікації. Засіб комунікації Терабайти Email 11285 Usenet 73 У 2000 році мережа World Wide Web містила в собі близько 21 терабайта статичних html-сторінок і має тенденцію росту в 100 відсотків на рік. Крім того, багато сторінок генеруються динамічно, з використанням інформації з різноманітних баз даних, тому насправді ця цифра має бути набагато більшою. Хоча соціальний вплив “всесвітньої паутини” є дійсно феноменальним, кількість інформації, що передається через електронну пошту, перевищує попередню цифру в 500 разів. Кожного року через електронну пошту проходить приблизно 610 млрд. листів, в той час як статичних Web-сторінок нараховується десь всього біля 2.1 млрд. Лише годовий потік новин в Usenet’і в три рази перевищує вміст інформації у World Wide Web. Отже, як зазначає один із дослідників, “реальний вбивця - це спілкування, а не зберігання”. Виробництво оригінальної інформації у книгах, на фотографіях та компакт-дисках залишається практично на стабільному рівні. Вміст DVD-дисків швидко зростає, але загалом відбувається це через те, що цей носій інформації є ще порівняно новим, і на нього переноситься значна частина вже існуючої в світі інформації. На відміну від цього, продаж магнітних носіїв інформації дійсно подвоюється кожного року. Оригінальна інформація, яка щороку виробляється на телебаченні, зберігається на портативних магнітних носіях, і тому в цьому дослідженні розглянута інформація про них. На відміну від цього, більшість інформації, що передається по радіо – це просто програвання звичайних компакт-дисків. Річний обсяг виробленої інформації складає по 250 мегабайтів на людину (враховуючи і дітей). Складається враження, що люди просто тонуть в океані інформації, тому основна задача людства – навчитися плавати в цьому океані. Для цього насамперед необхідні краще розуміння інформації та кращі засоби її збереження.

Схожі: