Съхранението на информация е процес, древен като живота на човешката цивилизация. То е от голямо значение за осигуряване на прогресивно развитие на човешкото общество (и всяка система), повторното използване на информацията и предаването на натрупаните знания на следващите поколения.

Още в древни времена човек е бил изправен пред необходимостта да съхранява информация. Примери за това са прорези в дърветата, за да не се изгубите по време на лов; броене на предмети с помощта на камъчета, възли; изображения на животни и ловни епизоди по стените на пещерите. Човешкото общество е способно да съхранява информация с грижа и да я предава от поколение на поколение. През цялата история знанията и житейския опит на хората са се натрупвали. Според съвременните концепции, колкото повече информация се натрупва и използва в обществото, толкова по-високо е нивото на неговото развитие. Натрупването на информация е основата за развитието на обществото. Когато обемът на натрупаната информация се увеличи толкова много, че става просто невъзможно да се съхранява в паметта, човек започва да прибягва до помощта на различни видове помощни средства. С раждането на писането се създава специално средство за фиксиране и разпространение на мисли в възникнаха пространството и времето. Ражда се документирана информация - ръкописи и ръкописни книги, появяват се оригинални центрове за съхранение на информация - древни библиотеки и архиви. Постепенно писменият документ става и инструмент за управление (укази, заповеди, закони).

Следващият информационен скок беше книгопечатането. С появата си най-голямо количество информация започна да се съхранява в различни печатни издания и за да я получи, човек се обръща към местата на тяхното съхранение (библиотеки, архиви и др.).

В момента сме свидетели на бързото развитие на нови – автоматизирани – методи за съхраняване на информация по електронен път. Компютърните и телекомуникационните съоръжения са предназначени за компактно съхранение на информация с възможност за бърз достъп

Информацията, предназначена за съхранение и предаване, обикновено се представя под формата на документ. Под документ се разбира обект на всякакъв материален носител, където има информация, предназначена за разпространение в пространството и времето (от лат. dokumentum – доказателство. Първоначално тази дума е означавала писмено потвърждение на правоотношения и събития). Основната цел на документа е да го използва като източник на информация при решаване на различни проблеми на образованието, управлението, науката, технологиите, производството, социалните отношения.

Една от процедурите за съхранение на информация е нейното натрупване. Тя може да бъде пасивна и

активен.

При пасивно натрупване входящата информация просто се „съхранява“, като се вземат мерки за осигуряване на нейната безопасност и повторен достъп до нея (четене). Например, запис на аудио информация на лента; стенография на речта; настаняване

документи в архива.

При активно натрупване се осъществява определена обработка на постъпващата информация, която има много градации, но като цяло е насочена към обогатяване на знанията на получателя на информацията. Например, систематизиране и обобщение на документи, получени за съхранение, превод на съдържанието на документи в друга форма, прехвърляне на документи на други носители заедно с процедури за компресиране на данни, предоставяне на кодове за сигурност и др.

Важно е да запомните, че съхраняването на много големи количества информация е оправдано само ако търсенето на необходимата информация може да се извърши достатъчно бързо и информацията може да бъде получена в достъпна форма. С други думи, информацията се съхранява само така, че да може лесно да бъде намерена по-късно, а възможността за търсене е включена в определянето на начина, по който информацията се съхранява и осъществява достъп. По този начин първият въпрос, на който трябва да се отговори при организиране на каквото и да е хранилище на информация, е как да я търсим там по-късно.

Информационни процеси.

Съхранение, обработка и предаване на информация

Взаимовръзката на процесите на съхранение, обработка и предаване на информация, видове носители на информация, методи за обработка на информация, видове източници и приемници на информация, комуникационни канали, техните видове и методи за защита от шум, единица за измерване на скоростта на предаване на информация , пропускателна способност на комуникационния канал

Процесите на съхранение, обработка и предаване на информация са основните информационни процеси. В различни комбинации те присъстват при получаване, търсене, защита, кодиране и други информационни процеси. Разгледайте съхранението, обработката и предаването на информация на примера на действията на ученик, които той извършва с информация при решаване на задача.

Нека опишем информационната дейност на ученика при решаване на проблема под формата на последователност от информационни процеси. Проблемно състояние (информация) запазилв урока. Чрез очите се случва излъчванеинформация от учебника в собствената памет на ученика, в която информация запазил... В процеса на решаване на задачата изпълнява мозъка на ученика обработкаинформация. Полученият резултат запазилв паметта на ученика. Излъчванерезултатът - нова информация - става с помощта на ръката на ученика чрез записване в тетрадка. Резултатът от решаването на проблема запазилв ученическа тетрадка.

По този начин (фиг. 9) е възможно да се разграничат процесите на съхраняване на информация (в паметта на човека, на хартия, диск, аудио или видео касета и др.), предаване на информация (с помощта на сетивата, речта и човешката двигателна система) и обработка на информация (в клетките на човешкия мозък).

Информационните процеси са взаимосвързани. Например, обработката и предаването на информация е невъзможна без нейното съхранение и за да се запази обработената информация, тя трябва да бъде предадена. Нека разгледаме всеки информационен процес по-подробно.

Ориз. 9. Взаимовръзка на информационните процеси

Хранилище за данни е информационен процес, по време на който информацията остава непроменена във времето и пространството.

Съхранението на информация не може да се извърши без физически носител.

Носител на информация -физически носител, директно съхраняващ информация.

Носителят на информацията, или носител на информация, може би:

■ материален обект (камък, дъска, хартия, магнитни и оптични дискове);

■ вещество в различни състояния (течно, газообразно, твърдо);

■ вълна от различно естество (акустична, електромагнитна, гравитационна).

В примера на ученик бяха разгледани такива носители на информация като учебник и тетрадка (материален обект), човешка биологична памет (вещество). Когато ученик получава визуална информация, носител на информация е светлината, отразена от хартията (вълна).

Има два вида носители на информация: вътрешнии външен... Вътрешните медии (например човешката биологична памет) са бързи и ефективни при възпроизвеждане поддържане на съхранена информация. Външните носители (като хартия, магнитни и оптични дискове) са по-надеждни и могат да съхраняват големи количества информация. Използват се за дългосрочно съхранение на информация.

Информацията на външни носители трябва да се съхранява така, че да може да бъде намерена и, ако е възможно, достатъчно бързо. За да направите това, информацията се сортира по азбучен ред, време на пристигане и други параметри. Външни носители, събрани и предназначени за дългосрочно съхранение на поръчана информация, са хранилище на информация... Различни библиотеки, архиви, включително електронни, могат да бъдат класифицирани като информационни хранилища. Определя количеството информация, което може да бъде поставено на информационен носител информационен капацитетносител. Подобно на количеството информация в съобщение, информационният капацитет на носителя се измерва в битове.

Обработка на данни е информационен процес, по време на който информацията се променя по съдържание или форма.

Обработката на информацията се извършва от изпълнителя по определени правила. Изпълнителят може да бъде човек, колектив * животно, машина.

Обработената информация се съхранява във вътрешната памет на художника. В резултат на обработка на информация от изпълнителя от оригиналната информация се получава смислено нова информация или информация, представена в различна форма (фиг. 10).

Ориз. 10. Обработка на информация

Да се ​​върнем към разгледания пример за ученик, който е решил задача. Ученикът, който беше изпълнител, има обща информацияпод формата на проблемно състояние, обработена информацияспоред определени правилата(например правилата за решаване на математически задачи) и получих нова информациякато желания резултат. В процеса на обработка информацията се съхраняваше в паметта на ученика, което е вътрешна паметлице.

Обработката на информацията може да се извърши от:

■ математически изчисления, логически разсъждения (например решаване на задача);

■ коригиране или добавяне на информация (например коригиране на правописни грешки);

■ промени в представянето на информацията (например замяна на текст с графично изображение);

■ информация за кодиране (например превод на текст от един език на друг);

■ подреждане, структуриране на информация (например сортиране на фамилни имена по азбучен ред).

Типът на обработваната информация може да бъде различен и правилата за обработка могат да бъдат различни. Автоматизирайте процеса на обработкавъзможно е само ако информацията е представена по специален начин и правилата за обработка са ясно дефинирани.

Прехвърляне на информация е информационен процес, при който информацията се прехвърля от един информационен носител на друг.

Процесът на прехвърляне на информация, подобно на съхраняването и обработката й, също е невъзможен без носител на информация. В примера на ученик, в момента, в който чете условието на задачата, информацията се прехвърля от хартия (от външен информационен носител) в биологичната памет на ученика (към вътрешен информационен носител). Освен това процесът на предаване на информация се осъществява с помощта на отразена от хартията светлина - вълна, която е носител на информация.

Процесът на пренос на информация протича между източник на информациякойто го предава, и приемник на информациякойто го приема. Например, книгата е източник на информация за човек, който я чете, а човек, който чете книга, е приемник на информация. Прехвърлянето на информация от източника към приемника се извършва от комуникационен канал(фиг. 11). Комуникационният канал може да бъде въздух, вода, метал и оптични проводници.

Ориз. 11. Прехвърляне на информация

Между източника и приемника на информацията може да имаОбратна връзка... В отговор на получената информация приемникът може да предаде информация към източника. Ако източникът е едновременно и приемник на информация,и приемникът е източникът, тогава такъв процес на прехвърляне на информация се нарича обменинформация.

Като пример помислете за устния отговор на ученик към учител в клас. В този случай вие сте източникът на информация! ученикът, а приемник на информацията е учителят. Източникът и приемникът на информация имат носители на информация – биологична памет. В процеса на отговора на ученика към учителя, 1: прехвърляне на информация от паметта на ученика в паметта на учителя Каналът за комуникация между ученика и учителя е въздух, а процесът на прехвърляне на информация се извършва с помощта на информационен носител - акустична вълна. Ако учителят само слуша, но и коригира отговора на ученика, и ученикът вземе предвид забележките на учителя, тогава се обменя информация между учителя и ученика.

Информацията се предава по комуникационен канал с определена скорост, която се измерва с количеството информация, предавана за единица време (bit/s). Действителната скорост на предаване * на информация не може да бъде по-голяма от максимално възможната * скорост на предаване на информация по даден комуникационен канал, който се нарича честотна лента на комуникационния канал и зависи от неговите физически свойства.

Скорост на предаване на информация- количеството информация, предавана за единица време.

Пропускателна способност на комуникационния канал- максималната възможна скорост на предаване на информация по този комуникационен канал.

Чрез комуникационен канал информацията се предава с помощта на сигнали. Сигналът е физически процес, който съответства на събитие и служи за предаване на съобщение за това събитие по комуникационен канал. Примери за сигнали са вълни на флагове, мигащи светлини, сигнални сигнали, телефонни обаждания. Сигналът може да се предава с помощта на вълни. Например радиосигнал се предава чрез електромагнитна вълна, а аудиосигнал - чрез акустична вълна. Преобразуване на съобщение в сигнал, който може да бъде предаден по комуникационен канал от източника до приемника на информация, се осъществява чрез кодиране.Преобразуването на сигнала в съобщение, което ще бъде разбрано от получателя на информация, се извършва с помощта на декодиране (фиг. 12).

Ориз. 12. Предаване на сигнал

Кодирането и декодирането може да се извършва както от живо същество (например човек, животно), така и от технология. електронно устройство (например компютър, електронен преводач).

В процеса на предаване на информация е възможно изкривяване или загуба на информация под въздействието на смущения, които се наричат шум... Шумът възниква поради лошо качество на комуникационните канали или тяхната несигурност. Има различни начини за защита от шум, например техническа защита на комуникационните канали или многократно предаване на информация.

Например, поради уличния шум, идващ от отворен прозорец, ученикът може да не може да чуе част от аудио информацията, предавана от учителя. За да може ученикът да чуе обяснението на учителя без изкривяване, можете предварително да затворите прозореца или да помолите учителя да повтори казаното.

Сигналът може да бъде непрекъснат или дискретен. Непрекъснат сигналплавно променя параметрите си във времето. Пример за непрекъснат сигнал са промените в атмосферното налягане, температурата на въздуха и височината на Слънцето над хоризонта. Дискретен сигналрязко променя параметрите си и приема краен брой стойности в краен брой точки от времето. Сигналите, представени като отделни знаци, са дискретни. Например сигналите с морзова азбука, сигнали, използвани за предаване на текст и цифрова информация, са дискретни сигнали. Тъй като на всяка отделна стойност на дискретен сигнал може да бъде присвоен определен номер, дискретните сигнали понякога се наричат ​​цифрови.

Сигналите от един вид могат да бъдат преобразувани в сигнали от друг вид. Например графиката на функция (непрекъснат сигнал пари в брой) могат да бъдат представени под формата на таблица с индивидуални стойности (дискретен сигнал). Обратно, като знаете стойностите на функцията за различни стойности на аргументите, можете да начертаете функцията по точки. Звучащата музика, която се предава чрез непрекъснат сигнал, може да бъде представена като дискретна музикална нотация. Обратно, непрекъснато музикално парче може да се възпроизвежда от отделни ноти. В много случаи преобразуването на един тип сигнал в друг може да доведе до загуба на част от информацията.

Има технически устройства, които работят с непрекъснати сигнали (например живачен термометър, микрофон, касетофон) и технически устройства, които работят с дискретни сигнали (например CD плейър, цифров фотоапарат, мобилен телефон). Компютърът може да работи както с непрекъснати, така и с дискретни сигнали.

Компютърни науки, кибернетика и програмиране

Съхраняването на информация за данни не е самостоятелна фаза в информационния процес, а е част от фазата на обработка. Разграничаване на структурирани данни, които отразяват отделни факти от предметната област, това е основната форма на представяне на данни в СУБД и неструктурирана произволна форма, включваща както текстови, така и графични и други данни. Тази форма на представяне на данни се използва широко, например в интернет технологиите, а самите данни се предоставят на потребителя под формата на отговор от търсачките. Организация на това или...

СТРАНИЦА \ * ФОРМАТ НА СЛИВАНЕ 3

Въпрос 2. Хранилище за данни.

Съхранението на информация (данни) не е независима фазаинформационен процес,a е част от фазата на обработка. Въпреки това, поради важността на организирането на съхранение, този материал е поставен в отделен раздел.

Разграничаване структурирани данни,които отразяват отделни факти от предметната област (това е основната форма на представяне на данни в СУБД), инеструктуриран,произволна по форма, включително текстове, графики и други данни. Тази форма на представяне на данни се използва широко, например в интернет технологиите, а самите данни се предоставят на потребителя под формата на отговор от търсачките.

Организирането на този или онзи тип съхранение на данни (структурирано или неструктурирано) е свързано с предоставяне на достъп до самите данни. Достъпът се разбира като способност да се избере елемент от данни (или набор от елементи) сред други елементи според някои критерии, за да се извършат определени действия върху елемента. В този случай под елемент се разбира файлов запис (в случай на структурирани данни) и самият файл (в случай на неструктурирани данни).

За данни от всякакъв вид достъпът се осъществява с помощта на специални данни, наречениключ (ключове ). За структурирани данни такива ключове са включени във файловите записи като отделни полета за запис. За неструктурирано търсене думи или изрази, като правило, се включват в текста за търсене. Ключовете се използват за идентифициране на необходимите елементи в информационния масив (масив за съхранение на данни).

Останалата част от фазата на съхранение на информация е свързана със структурирани данни.

модели структурирани даннии техните технологии за обработка се основават на един от трите начина за организиране на съхранение на данни: във форматалинеен списък(или табличен), йерархичен (или подобно на дърво),мрежа.

Хранилище за данни- това е записът му в спомагателни устройства за съхранение на различни носители за по-нататъшна употреба.

Съхранението е една от основните операции, извършвани върху информацията, и основният начин за осигуряване на нейната наличност за определен период от време.

Основното съдържание на процеса на съхранение и натрупване на информация се състои в създаване, запис, попълване и поддържане на информационни масиви и бази данни в активно състояние.

В резултат на внедряването на такъв алгоритъм документът, независимо от формата на представяне, влиза в информационната система, обработва се и след това се изпраща в хранилището (база данни), където се поставя на съответния „рафт“ в зависимост от приетата система за съхранение. Резултатите от обработката се прехвърлят в каталога.

Етапът на съхранение на информация може да бъде представен на следните нива:

Външен;

Концептуален, (логически);

Вътрешен;

физически.

Външно ниво отразява съдържанието на информацията и представя начините (видовете) за представяне на данни на потребителя в хода на осъществяването на тяхното съхранение.

Идеен нивото определя реда на организиране на информационните масиви и методите за съхранение на информация (файлове, масиви, разпределено съхранение, концентрирано и др.).

Вътрешно нивопредставлява организацията за съхранение на информационни масиви в системата за нейната обработка и се определя от разработчика.

Физически слойсъхранение означава осъществяване на съхранението на информация на конкретни физически носители.

Методите за организиране на съхранението на информация са свързани с нейното търсене - операция, включваща извличане на съхранена информация.

Съхранението и извличането на информация са не само операции върху нея, но също така включват използването на методи за извършване на тези операции. Информацията се запаметява, за да може да бъде извлечена за по-нататъшна употреба. Способността за търсене се залага по време на организацията на процеса на запаметяване. За това се използват методи за маркиране на съхранената информация, които осигуряват търсене и последващ достъп до нея. Тези методи се използват за работа с файлове, графични бази данни и др.

Ориз. един Алгоритъм на процеса на подготовка на информация за съхранение

Маркер - етикет върху носител на данни, указващ началото или края на данни или част (блок).

В съвременните медии се използват маркери:

Адреси (адресен маркер) - код или физически етикет на запис на диск, указващ началото на адрес на сектор;

Групи - маркер, указващ началото или края на група данни;

Писти (начало на завоя) - отвор на долния диск на пакет магнитни дискове, указващ физическото начало на всяка писта от пакета.

Защита - правоъгълен изрез на носител (картонена торба, плик, магнитен диск), който позволява извършване на всякакви операции върху данни: запис, четене, актуализиране, изтриване и др.;

Край на файла - знакът, използван за обозначаване на края на четенето на последния запис на файла;

Ленти (лентов маркер) - контролен запис или физически етикет върху магнитна лента, указващ знак за началото или края на блок от данни или файл;

Сегментът е специален етикет, написан на магнитна лента, за да отдели един сегмент от набор от данни от друг сегмент.

Съхраняването на информация в компютъра е свързано както с процеса на нейната аритметична обработка, така и с принципите на организиране на информационни масиви, търсене, актуализиране, представяне на информация и др.

Важен етап в етапа на автоматизирано съхранение е организирането на информационни масиви.

масив - подреден набор от данни.

Информационен масив– система за съхранение на информация, включително представяне на данни и връзки между тях, т.е. принципите на тяхната организация.

Съхранението на информация се извършва на специални носители. Исторически най-разпространеният информационен носител е хартията, която обаче не е подходяща при обикновени (неспециални) условия за дългосрочно съхранение на информация. За електронните компютри според материала на производство се разграничават следните машинни носители: хартиени, метални, пластмасови, комбинирани и др.

Според принципа на действие и възможността за промяна на структурата се разграничават магнитни, полупроводникови, диелектрични, перфориращи, оптични и др.

По метода на четене се разграничават контактни, магнитни, електрически, оптични. От особено значение при изграждането на информационното осигуряване са характеристиките на достъпа до информация, записана на носителя. Разпределете носители за директен и последователен достъп. Пригодността на носителя за съхранение на информация се оценява по следните параметри: време за достъп, капацитет на паметта и плътност на запис.

По този начин можем да заключим, че съхраняването на информация е процес на пренос на информация във времето, свързан с осигуряване на неизменност на състоянието на материалния носител.

Хранилище за данни

Информацията, кодирана с помощта на естествени и официални езици, както и информация под формата на визуални и звукови изображения, се съхраняват в паметта на човек. Въпреки това, за дългосрочно съхранение на информация, се използват нейното натрупване и предаване от поколение на поколениеносители на информация.

Материалната природа на носителите на информация може да бъде различна: ДНК молекули, които съхраняват генетична информация; хартия, върху която се съхраняват текстове и изображения; магнитна лента, на която се съхранява аудио информация; Фотографски и кинематографски филми, върху които се съхранява графична информация; чипове памет, магнитни и лазерни дискове, които съхраняват програми и данни в компютър и т.н.

Според експерти количеството информация, записана на различни носители, надвишава един ексабайт годишно (10 18 байтове / година). Приблизително 80% от цялата тази информация се съхранява в цифров вид на магнитни и оптични носители и само 20% на аналогови носители (хартия, магнитни ленти, фотографски и филмови филми). Ако цялата информация, записана през 2000 г., бъде разпространена до всички жители на планетата, тогава всеки човек ще разполага с 250 MB и ще са необходими 85 милиона твърди магнитни дискове от 20 GB, за да я съхранява.

Информационен капацитет на носителите на информация.Носителите на информация се характеризират с информационен капацитет, тоест количеството информация, което могат да съхраняват. Най-интензивни са ДНК молекулите, които са много малки и плътно опаковани. Това ви позволява да съхранявате огромно количество информация (до 10 21 бита в 1 cm 3 ), което позволява на тялото да се развива от една клетка, съдържаща цялата необходима генетична информация.

Съвременните чипове памет позволяват съхранение в 1 см 3 до 10 10 битове информация, но това е 100 милиарда пъти по-малко от ДНК. Можем да кажем, че съвременните технологии все още изостават значително от биологичната еволюция.

Ако обаче сравним информационния капацитет на традиционните медии (книги) и съвременните компютърни медии, тогава напредъкът е очевиден. Всяка дискета може да съхранява книга от около 600 страници, а твърд диск или DVD може да побере цяла библиотека от десетки хиляди книги.

Надеждност и издръжливост на съхранение на информация.Надеждността и издръжливостта на съхранението на информация е от голямо значение. ДНК молекулите са по-устойчиви на възможни увреждания, тъй като има механизъм за откриване на увреждане на тяхната структура (мутации) и самолечение.

Надеждността (устойчивостта на повреди) е достатъчно висока за аналогови носители, повредата на които води до загуба на информация само в повредената зона. Повредената част от снимката не прави невъзможно да се види останалата част от снимката, повредата на участък от магнитната лента води само до временна загуба на звук и т.н.

Цифровите носители са много по-податливи на повреди, дори загубата на един бит данни на магнитен или оптичен диск може да доведе до невъзможност за четене на файла, тоест до загуба на голямо количество данни. Ето защо е необходимо да се спазват правилата за експлоатация и съхранение на цифрови носители.

Най-дългосрочният носител на информация е ДНК молекула, която в продължение на десетки хиляди години (хора) и милиони години (някои живи организми) съхранява генетичната информация на даден вид.

Аналоговите носители са способни да съхраняват информация в продължение на хиляди години (египетски папирус и шумерски глинени плочки), стотици години (хартия) и десетки години (магнитни ленти, фотографски и филмови ленти).

Дигиталните медии се появиха сравнително наскоро и затова дълголетието им може да бъде преценено само от експерти. Според експертни оценки, при правилно съхранение, оптичните носители могат да съхраняват информация в продължение на стотици години, а магнитните - за десетки години.

Съхраняването и натрупването са едни от основните действия, извършвани върху информацията и основното средство за осигуряване на нейната наличност за определен период от време. В момента определящата посока на изпълнението на тази операция е концепцията за база данни, склад (хранилище) на данни.

Базата данни може да бъде дефинирана като колекция от взаимосвързани данни, използвани от множество потребители и съхранявани с контролирано излишък. Съхранените данни не зависят от потребителските програми; за модификация и промени се използва общ метод за управление.

Банката данни е система, която предоставя определени услуги за съхранение и търсене на данни за конкретна група потребители по конкретна тема.

Система за бази данни - набор от система за управление, приложен софтуер, база данни, операционна система и технически средства, които предоставят информационни услуги на потребителите.

Складът за данни (DW - използвайте също термините Data Warehouse, "склад за данни", "информационен склад") е база данни, която съхранява данни, агрегирани в много измерения. Основните разлики между CD и DB: агрегиране на данни; данните от компактдиска никога не се изтриват; Попълването на CD се извършва периодично; формиране на нови агрегати от данни в зависимост от стари – автоматично; достъпът до HD се осъществява на базата на многоизмерен куб или хиперкуб.

Алтернатива на склад за данни е концепцията за база данни. Витрините с данни са набор от тематични бази данни, съдържащи информация, свързана с отделни информационни аспекти на предметната област.

Друга важна област на разработването на бази данни са хранилищата. Хранилище, в опростена форма, може да се разглежда просто като база данни, предназначена да съхранява системни данни, а не потребителски данни. Технологията на хранилището произтича от речници на данни, които, като се обогатяват с нови функции и възможности, придобиват характеристиките на инструмент за управление на метаданни.

Всеки от участниците в действието (потребител, потребителска група, "физическа памет") има своя собствена представа за информация

По отношение на потребителите се използва представяне на три нива за описание на предметната област: концептуално, логическо и вътрешно (физическо).

Концептуално нивосвързано с частното представяне на данните на група потребители под формата на външна схема, обединена от общостта на използваната информация. Всеки конкретен потребител работи с част от базата данни и я представя като външен модел. Това ниво се характеризира с разнообразие от използвани модели (модел на същност-връзка, ER-модел, модел на Чен), бинарни и инфологични модели, семантични мрежи).

Логическо нивое обобщено представяне на данните на всички потребители в абстрактна форма. Използват се три вида модели: йерархичен, мрежов и релационен.

Основна структура на информационните технологии.

Нека дефинираме структурата и състава на типичен ИТ. Ще наречем типичен ИТосновен ако е фокусиран върху конкретна област на приложение. Basic IT създава модели, методи, средства за решаване на проблеми. Базовият ИТ се създава на базата на основен (типичен) хардуер и софтуер. Основната ИТ е подчинена на основната цел - решаването на функционални задачи в предметната си област (задачи на управление, проектиране, научен експеримент, тестване и др.).

На входа на базовата ИТ като система идва комплекс от задачи за решаване, за които трябва да се намерят стандартни решения с помощта на методи и средства, присъщи на ИТ. Помислете за използването на основни ИТ на концептуално, логическо и физическо ниво.

Основно ИТ концептуално ниво- заложена е идеологията за автоматизирано решаване на проблеми. Типична последователност за решаване на задачи може да бъде представена под формата на алгоритъм.

Ориз. 2 ... Основен ИТ концептуален модел.

Началният етап е постановка на задачата (PZ). Ако това е задача за автоматизиран контрол, тогава това е набор от взаимосвързани алгоритми, които осигуряват контрол. ПЗ - съдържателно описание на проблема: целева цел на проблема, икономико-математически модел и метод за неговото решаване, функционална и информационна връзка с други проблеми. Документирано е в учебните материали „Постановка на задачата и алгоритъмът за решението“. На този етап коректността на описанието по отношение на критериите е много важна.

Следващият етап е формализирането на задачата (FZ). Разработва се математически модел.

Ако математическият модел е установен, следващият етап е алгоритмизирането на задачата (AZ). Алгоритъмът е процесът на преобразуване на изходните данни в желания резултат в краен брой стъпки.

Реализацията на алгоритъма на базата на специфични изчислителни средства се осъществява на етапа на програмиране на задачата – PRP. Това е обемна задача, но обикновено се изпълнява с помощта на типични технологии за програмиране.

При наличие на програма се извършва РЗ - решаване на задачи - получаване на конкретни резултати за входните данни и приетите ограничения.

Етап AR - анализ на решението. При анализиране на решението е възможно да се прецизира моделът на формализиране на задачите.

Най-трудните, креативни и обемни етапи са етапите на поставяне на проблема и неговото формализиране. Концепцията на първоначалната задача е дълбоко разбиране на процесите в областта.

В контекста на основния ИТ глобалната задача е да се разработи модел на домейн (DSM).

При внедряването на ИТ често се сблъскват с лошо формализирани задачи. Тук на помощ идват експертните системи. ES се основава на знанията на най-добрите експерти в предметната област. Разработчикът на ES събира всички известни начини за формализиране на този проблем. Потребителят - разработчикът на тази ИТ - получава опции за решаване на проблеми. Това е процес на автоматизация на ИТ дизайна.

Логическото ниво на създаване на ИТ. Основни ИТ модели

На логическо ниво се установяват модели за решаване на проблема и организиране на информационните процеси. Ако познаваме общия модел на управление на определен ACS, в който ще бъде реализиран основният ИТ, можем да си представим връзката между моделите на базовата ИТ.

Целта на базовите ИТ на логическо ниво е да се изгради модел на проблема, който трябва да бъде решен и неговото изпълнение въз основа на организацията на информационните процеси.

Помислете за връзката на основните ИТ модели в диаграмата.

Ориз. 3 ... Логическият слой на основния ИТ. Модел на организация на информационните процеси.

Моделът за решаване на задачата в условията на избраната базова ИТ е съобразен с модела за организиране на информационни процеси (MIPO). MOIP включва MOD (модел за обработка на данни), MO (модел за обмен на данни), MUPD (модел за управление на данни), MND (модел за натрупване на данни), MPZ (модел на представяне на знания). Всеки един от тези модели отразява определени информационни процеси и съдържа основите за конструиране на частни математически модели на конкретен информационен процес.

Обменен модел - оценява вероятностно-временните характеристики на обменния процес, като се вземат предвид маршрутизирането (M), превключването (K) и предаването (P) на информация. Като влияния в този процес участват: вход (потоци от съобщения); смущения (потоци от грешки) и контрол (контролни потоци). Въз основа на този модел се синтезира система за обмен на данни, тоест мрежова технология, избран метод за оптимално превключване, маршрутизиране.

Модел за натрупване на данни за MND.Определя схемата на информационната база на NIB, установява логическата организация на информационните масиви на AMM, задава физическото местоположение на информационните масиви на AMI.

Информационен масив- основната концепция, основен елемент на вътрешномашинната информационна поддръжка. IM - набор от данни за група хомогенни обекти, съдържащи един и същ набор от информация. MI може да включва информация:

• ОС програми и тестови програми (осигуряват работата на компютъра);
• приложни програми (осигуряват решение на набор от функционални задачи);
• библиотека от стандартни програми.

Видове информационни масиви:

• постоянни (формирани преди стартиране на системата - директивни, справочни, нормативни данни - непроменливи във времето);
• междинни (възникват в резултат на предишното изчисление и основата за следващото);
• текущи (съдържат оперативна информация за състоянието на управлявания обект);
• услуга (обслужва останалите масиви);
• спомагателни (възникват по време на операции на главни масиви).

Според вида на носителите IM се разделят на масиви на машинни (вътрешни и външни) и немашинни носители.

Особеността на МИ е неговата структура, начин за подреждане на данните по ключови характеристики. Записите могат да бъдат сортирани във възходящ или низходящ ред на стойността на ключовия атрибут. Най-често срещаната характеристика е избрана като ключ.

MOD модел за обработка на данни.Той определя организацията на изчислителните процеси на ORP за решаване на потребителски проблеми. Последователността и процедурите за решаване на изчислителни задачи трябва да бъдат оптимизирани по отношение на критериите: размер на паметта, ресурси, брой повиквания и др. Организацията на процеса пряко зависи от предметната област. Когато разработвате основни ИТ, първото нещо, което трябва да направите, е да изберете правилната ОС. Операционната система е тази, която задава реалните възможности за управление на изчислителния процес.

Структурата на изчислителния процес се задава от броя на задачите. Изискванията за момента на стартиране и освобождаване (извеждане на резултати) на задачите са много важни. Тези моменти определят динамиката на получаване на резултати, тоест динамиката на целия процес на управление на производството.

Първите операционни системи бяха фокусирани върху пакетна обработка на информация. Този режим по принцип не е подходящ за проблеми с управление с големи размери и ефективност. Преходът към системи за споделяне на времето даде възможност да се даде предпочитание на приоритетните задачи в условия на прекъсване. Оказа се възможно да се планира изчислителният процес.

Във виртуалната ОС са вградени нови възможности за потребителя. Позволява на потребителя да има неограничени изчислителни ресурси, без да забелязва работата на съседните потребители. В условията на разпределена обработка на данни възникват нови изисквания към изчислителния процес. Необходимо е не само да се разпредели изчислителният ресурс между потребителите и техните изчислителни задачи, но и да се вземе предвид топологията на потребителя.

При създаване на модели на организация на изчислителния процес (OVP) се използват два възможни подхода: детерминистичен и вероятностен. Детерминистичният подход прилага теорията за планиране на реда на задачите при наложени ограничения. За съжаление, произволният шум пречи на този удобен метод. Могат да възникнат неочаквани задачи, които изискват спешни решения. За тях се разпределят допълнителни интервали от време. При вероятностния подход той задава средния изчислителен ресурс, средното време за изпълнение на програмата и средната производителност на изчислителната система. Осреднените параметри се изчисляват въз основа на статистически данни и постоянно се коригират.

Ако сме склонни да въвеждаме изчислителните проблеми, които трябва да бъдат решени за конкретна ИТ, тогава разработването на приложни софтуерни пакети (APP) е от голямо значение.

Сред моделите за обработка на данни трябва да се споменат и симулационни модели. С тяхна помощ се решават задачите за планиране на организацията на изчислителния процес.

Модел за представяне на знания на MPZ.Моделите за представяне на знания са в основата на автоматизирано решаване на задачи за управление. Моделите за представяне на знания съществуват под формата на логическо L, алгоритмично A, семантично C, рамка F и интегрални И представяния.

Модел за управление на данни MUPD.Управление на данни – управление на процесите на натрупване, обмен и обработка на данни. Натрупването на данни сега се извършва в условията на съвременни бази данни, а контролното действие трябва да осигури въвеждането на информация, нейното актуализиране и поставянето на масиви в базата данни. Тези функции се изпълняват от съвременна СУБД.

С появата на компютрите данните се натрупват под формата на набор от идентично изградени записи – файлове. С всяка нова задача се създаваха нови файлове. Нямаше логическа връзка между файловете. Имаше проблем с целостта на данните. За всеки достъп до файл е създадена отделна програма. Някои данни във файловете бяха дублирани. Усъвършенстването на компютърните технологии и в същото време нарастването на обемите на информация доведоха до появата на концепцията за бази данни. Записите в базата данни са взаимосвързани и могат да се споделят за решаване на всички нови проблеми.

Моделите на бази данни се избират в зависимост от задачите, които трябва да бъдат решени.

Съвременното производство решава огромен брой рутинни информационни задачи. Но има и много голям брой задачи, които изискват информация, за да се вземе решение. Това налага нови подходи към формирането на данни, тяхното въвеждане и извеждане и обработка. Тези нови подходи се реализират с помощта на нови ИТ, реализиращи тяхната взаимна организация. Тази организация отговаря за модела за управление на данните. Моделът се основава на факта, че данните са относително стабилни. Стабилността на структурата на данните прави възможно изграждането на бази данни със стабилна структура. И получената информация трябва да се показва под формата на променливи стойности на данни в тази стабилна структура.

В съответствие с модела на домейна може да се формира клас данни за всички задачи, които трябва да бъдат решени. На логическо ниво предметната база данни включва логически записи, техните елементи и връзката между тях.

Мрежов модел е обектен модел на връзката, който позволява само двоични връзки много към едно и използва насочен графичен модел, за да го опише.

Йерархичен моделе вид мрежа, която представлява колекция от дървета (гора).

Релационен моделизползва представянето на данни под формата на таблици (релации), базира се на математическата концепция за теоретико-множествени отношения, базира се на релационна алгебра и теорията на отношенията.

Физически (вътрешен) слойсвързани с метода за действително съхраняване на данни във физическата памет на компютъра. До голяма степен се определя от специфичния метод на управление. Основните компоненти на физическия слой са съхранените записи, комбинирани в блокове; указатели, необходими за намиране на данни; данни за препълване; пролуки между блоковете; сервизна информация.

Според най-характерните характеристики базите данни могат да бъдат класифицирани, както следва:

по начина на съхранение на информация:

• интегриран;
• разпределени;

по тип потребител:

• монопотребител;
• мултиплейър;

по естеството на използването на данните:

• прилаган;
• предмет.

В момента се използват два подхода при проектирането на бази данни. Първият се основава на стабилността на данните, която осигурява най-голяма гъвкавост и адаптивност към използваните приложения. Прилагането на този подход е препоръчително в случаите, когато не са наложени строги изисквания към ефективността на функциониране (размер на паметта и продължителност на търсене), има голям брой различни задачи с променливи и непредвидими заявки.

Вторият подход се основава на стабилността на процедурите за заявки към базата данни и е за предпочитане при строги изисквания за ефективност на функциониране, особено когато става въпрос за производителност.

Друг важен аспект на дизайна на базата данни е проблемът с интегрирането и разпространението на данни. Доминиращата доскоро концепция за интегриране на данни с рязко увеличаване на обема им се оказа несъстоятелна. Този факт, както и увеличаването на обема на паметта на външни устройства за съхранение с тяхното намаляване на цената, широкото въвеждане на мрежи за предаване на данни допринесе за въвеждането на разпределени бази данни. Разпространението на данните на мястото на тяхното използване може да се извърши по различни начини:

1. Копирани данни. Идентични копия на данните се съхраняват на различни места за използване, тъй като е по-евтино от прехвърлянето на данните. Модификацията на данните се контролира централно;
2. Подмножество от данни. Групите данни, съвместими с оригиналната база данни, се съхраняват отделно за локална обработка;
3. Реорганизирани данни. Данните в системата се интегрират при предаване на по-високо ниво;
4. Разпределени данни. Различните обекти използват едни и същи структури, но съхраняват различни данни;
5. Данни с отделна подсхема. Различните обекти използват различни структури от данни, които са комбинирани в интегрирана система;
6. Несъвместими данни. Независими бази данни, проектирани без координация, изискващи федерация.

Вътрешното съдържание на информацията оказва важно влияние върху процеса на създаване на база данни. Има две посоки:

• приложни бази данни, фокусирани върху конкретни приложения, например може да се създаде база данни за отчитане и контрол на получаването на материали;
• предметни БД, фокусирани върху определен клас данни, например предметната БД "Материали", която може да се използва за различни приложения.

Конкретната реализация на системата от база данни, от една страна, се определя от спецификата на данните от предметната област, отразени в концептуалния модел, а от друга страна, от вида на конкретна СУБД (СУБД), която установява логическа и физическа организация.

За работа с базата данни се използва специален обобщен инструментариум под формата на СУБД (MDB), предназначен за управление на базата данни и предоставяне на потребителски интерфейс.

Основни стандарти за СУБД:

• независимост на данните на концептуално, логическо, физическо ниво;
• универсалност (по отношение на концептуалното и логическото ниво, вида на компютъра);
• съвместимост, липса на излишък;
• сигурност и целостта на данните;
• уместност и управляемост.

Има две основни направления на внедряване на СУБД: софтуер и хардуер.

Софтуерна реализация (наричана по-долу СУБД) е набор от софтуерни модули, които работят под определена ОС и изпълняват следните функции:

• описание на данни на концептуално и логическо ниво;
• зареждане на данни;
• хранилище за данни;
• търсене и отговор на заявка (транзакция);
• промяна;
• гарантиране на безопасност и цялост.

Предоставя на потребителя следните езикови инструменти:

• език за описание на данни (DLL);
• език за манипулиране на данни (MDL);
• приложен (вграден) език за данни (PYAD, VYAD).

Хардуерната реализация включва използването на така наречените машини за бази данни (MDB). Появата им се дължи на увеличения обем информация и изискванията за скорост на достъп. Думата „машина“ в термина MDB означава спомагателен периферен процесор. Терминът "компютър с база данни" е автономен процесор на база данни или процесор, който поддържа СУБД.

Основните направления на MDB:

• паралелна обработка;
• разпределена логика;
• асоциативна памет;
• конвейерна памет;
• филтри за данни и др.

Наборът от процедури за проектиране на база данни може да се комбинира на четири етапа. На сценатаформулиране и анализ на изискваниятаустановяват се целите на организацията, определят се изискванията към базата данни. Тези изисквания са документирани във форма, достъпна за крайния потребител и дизайнера на базата данни. Обикновено това включва интервюиране на персонал на различни нива на управление.

сцена концептуален дизайнсе състои в описване и синтезиране на информационните изисквания на потребителите в първоначалния дизайн на базата данни. Резултатът от този етап е представяне на високо ниво на информационните изисквания на потребителите въз основа на различни подходи.

В ход логичен дизайнпредставянето на данни от високо ниво се трансформира в структурата на използваната СУБД. Получената логическа структура на базата данни може да бъде количествено определена с помощта на различни характеристики (броят на извикванията към логически записи, количеството данни във всяко приложение, общото количество данни и т.н.). Въз основа на тези оценки логическата рамка може да бъде подобрена, за да се постигне по-голяма ефективност.

На сцената физически дизайнпроблеми, свързани с производителността на системата, се решават, определят се структури за съхранение на данни и методи за достъп.

Целият процес на проектиране на база данни е итеративен, като всеки етап се разглежда като набор от итеративни процедури, в резултат на което се получава съответен модел.

Взаимодействието между етапите на проектиране и речниковата система трябва да се разглежда отделно. Процедурите за проектиране могат да се използват самостоятелно при липса на речникова система. Самата речникова система може да се разглежда като елемент от автоматизацията на проектиране.

Етапът на разделяне на базата данни е свързан с разделянето й на секции и синтезиране на различни приложения на базата на модела. Основните фактори, които определят метода на разчленяване са: размерът на всяка секция (приемливи размери); модели и честота на използване на приложението; структурна съвместимост; фактори за производителност на базата данни. Връзката между дял на база данни и приложения се характеризира с идентификатора на типа приложение, идентификатора на хоста, честотата на използване на приложението и неговия модел.

Моделите на приложение могат да бъдат класифицирани, както следва:

1. Приложения, използващи един файл.
2. Приложения, които използват множество файлове, включително:

Позволяване на независима паралелна обработка;

Позволяване на синхронизирана обработка.

Сложността на изпълнението на етапа на поставяне на базата данни се определя от многовариантността. Ето защо на практика се препоръчва на първо място да се разгледа възможността за използване на определени допускания, които опростяват функциите на СУБД, например допустимостта на временното несъответствие на базата данни, изпълнението на процедурата за актуализиране на базата данни от един възел и др. Подобни предположения оказват голямо влияние върху избора на СУБД и разглежданата фаза на проектиране.

Инструментите за проектиране и критериите за оценка се използват на всички етапи на разработка. Всеки метод на проектиране (аналитичен, евристичен, процедурен), реализиран под формата на програма, се превръща в инструмент за проектиране, практически незасегнат от стила на проектиране.

В момента несигурността при избора на критерии е най-слабото място в дизайна на базата данни. Това се дължи на трудността при описването и идентифицирането на безкраен брой алтернативни решения. Трябва да се има предвид, че има много показатели за оптималност, които са неизмерими, за тях е трудно да ги измерят количествено или да ги представят под формата на целева функция. Поради това критериите за оценка обикновено се делят на количествени и качествени. Най-често използваните критерии за оценка на базата данни, групирани в такива категории, са представени по-долу.

Количествени критерии: време, необходимо за отговор на въпрос, цена за модификация, цена на паметта, време за създаване, цена за реорганизиране.

Качествени критерии: гъвкавост, адаптивност, достъпност за нови потребители, съвместимост с други системи, способност за конвертиране в друга изчислителна среда, способност за възстановяване, способност за разпространение и разширяване.

Трудността при оценката на проектните решения е свързана и с различната чувствителност и продължителност на критериите. Например, критерият за ефективност обикновено е краткосрочен и изключително чувствителен към направените промени, докато понятия като адаптивност и конвертируемост се появяват през дълги интервали от време и са по-малко чувствителни към външната среда.

Целта на склада за данни е информационна подкрепа за вземане на решения, а не оперативна обработка на данни. Следователно база данни и склад за данни не са едни и същи понятия.

Основните функции на хранилищата:

• парадигма за включване/изключване и някои формални процедури за обекти;
• поддръжка на множество версии на обекти и процедури за управление на конфигурации за обекти;
• известяване на инструментални и работещи системи за събития, които ги интересуват;
• управление на контекста и различни начини за разглеждане на обекти в хранилището;
• дефиниране на работни потоци.

Нека разгледаме накратко основните направления на научните изследвания в областта на базите данни:

• развитие на теорията на релационните бази данни;
• Моделиране на данни и разработване на специфични модели за различни цели;
• картографски модели на данни, насочени към създаване на методи за тяхното трансформиране и конструиране на комутативни отображения, разработване на архитектурни аспекти на картографски модели на данни и спецификации за дефиниране на съпоставяния за конкретни модели на данни;
• създаване на СУБД с многомоделен външен слой, който осигурява възможност за показване на широко разпространени модели;
• разработване, избор и оценка на методи за достъп;
• създаване на самоописващи се бази данни, които позволяват прилагане на унифицирани методи за достъп до данни и метаданни;
• управление на паралелен достъп;
• разработване на база данни и система за програмиране на знания, която би осигурила единна ефективна среда както за разработване на приложения, така и за управление на данни;
• подобряване на двигателя на базата данни;
• разработване на дедуктивни бази данни на базата на използването на апарата за математическа логика и инструменти за логическо програмиране, както и на пространствено-времеви бази данни;
• интегриране на разнородни информационни ресурси.

А също и други произведения, които може да ви заинтересуват
46498.		Ехинококоза на черния дроб. Клиника, диагностика, методи на хирургично лечение	17,71 KB
	Ехинококоза на черния дроб. С перкусия, разширяване на границите на черния дроб Периоди на развитие: латентни продромални явления, прогресивно увеличение на черния дроб, период на усложнения.
46499.		Анализ на печалбата на предприятието	17,72 KB
	Печалбата на предприятието характеризира излишъка, ако напротив, тогава загубата на приходи над разходите е основният показател за ефективността на дейностите и отразява целта на предприемачеството. В зависимост от метода на изчисляване и насоките на разпределение се разграничават следните основни видове печалба на предприятието: брутна балансова печалба, оперативна печалба, печалба от обичайни дейности и печалба след данъци, нетна печалба ...
46500.		Концепцията и методите за изчисляване на разходите	17,86 KB
	Изчислението служи като основа за определяне на средните производствени разходи и установяване на себестойността на продукцията. Методите за изчисление са методи за изчисляване на себестойността на производството на производствената себестойност на обема на незавършеното производство въз основа на калкулирането на разходите. Перпендикулярният метод на изчисляване е метод за изчисляване на разходите, използван в предприятия, където изходният материал в производствения процес претърпява редица преразпределения или където различни видове продукти се получават от едни и същи изходни материали в един технологичен процес ...
46501.		Техническа диагностика. Етапи на комплексна диагностика на МТ сайтове.	17,87 KB
	Основните задачи на мониторинга и диагностиката на МТ са определяне на техническото състояние на базата на комплексно наблюдение в процеса на създаване и експлоатация на системата, оценка и прогнозиране на динамиката на техническото състояние с цел осигуряване на надеждна и безопасна работа на системата. газопреносна система. Контролът и наблюдението на техническото състояние на тръбопроводните системи включва: получаване на информация през предоперативния период, ранна диагностика от проектни материали, включително материали от лабораторни изследвания на почви...
46502.		UML диаграми	17,91 KB
	UML диаграми. UML дефинира следните диаграми: 1. Използвайте диаграми на приложения cse или диаграми на случаи на използване. Диаграми на класове Съдържа набор от статични декларативни елементи като класове и техните типове връзки, комбинирани в графика.
46503.		Осигуряване на електробезопасност с технически средства и СЗ	17,91 KB
	При случайно докосване за осигуряване на електрическа безопасност се използват: защитни черупки защитни огради временно или стационарно безопасно местоположение на тоководещите части изолация на тези части и RM малък U защитно изключване предупредителни сигнали за блокиране и знаци за безопасност; и при докосване на нетоководещи метални части, защитно заземяване заземяване изравняване на потенциала защитно изключване изолация на нетоководещи части електрическо разделение на мрежата малък U контрол на електрическа изолация и ЛПС ....
46504.		Форми на производствена дейност на фирмата	17,98 KB
	Съществуват три основни форми на организация на производството: Специализация Кооперация Комбиниране Производствена специализация Производствената специализация се изразява във факта, че всяко производство се ограничава до производството на определен вид конструктивно и технологично хомогенен продукт. Съответно има четири вида специализация на предприятието: предмет; детайлът понякога се нарича възлов; технологични; за спомагателни производствени услуги. Подробната специализация се характеризира с...
46505.		Същност на граматическото значение: обща характеристика, връзка с лексикалното значение, функционален статус	18,04 KB
	Естеството на граматическото значение: обща характеристика на връзката с лексикалното значение на функционалния статус. Повечето думи имат две значения: лексикално и граматично. В областта на морфологията това са общите значения на думите като части на речта, напр. значения на обективност в съществителни, процедурни в глаголи, както и определени значения на словоформи и думи като цяло, противопоставени едно на друго в рамките на морфологични категории, например значението на определено време на лице от пола .
46506.		Повърхностно втвърдяване на детайла. Избор на метод на повърхностно втвърдяване	18,07 KB
	Когато повърхността се обработва чрез шлайфане и полиране, като се елиминират неравностите, които служат като концентратори на напрежението, силата на умора на детайла се увеличава. Целта на метода на втвърдяване зависи от условията на работа на детайла в машината и нейните технологични особености. Частта се поставя вътре в бобината на индуктора или под проводник, през който преминава променлив ток с висока честота; причинява появата на вихрови токове върху повърхността на детайла и бързо загрява слоя с най-висока плътност на индуциран ток.

Информатика и ИКТ 10-11 клас Семакин, Информатика 10-11 клас Семакин, Съхранение на информация, Използване на магнитни носители за съхранение, Използване на оптични дискове и флаш памет

Знаете от основния курс:
Човек съхранява информация в собствената си памет, както и под формата на записи на различни външни (по отношение на човек) носители: върху камък, папирус, хартия, магнитни и оптични носители и др. Благодарение на такива записи информацията се предавани не само в пространството (от човек на човек), но и във времето - от поколение на поколение.
Нека разгледаме по-подробно начините за съхранение на информация.
Информацията може да се съхранява в различни форми: под формата на писмени текстове, картини, диаграми, чертежи; снимки, звукозаписи, филмови или видеозаписи. Във всеки случай се използват собствени носители.
Носителят е материален носител, използван за запис и съхранение на информация.
Почти всеки материален обект може да бъде носител на информация. Информацията може да се съхранява върху камък, дърво, стъкло, плат, пясък, човешко тяло и т.н. Тук няма да обсъждаме различни исторически и екзотични медии. Ще се ограничим до съвременните средства за съхранение на информация, които са широко използвани.
Използване на хартиени носители
Медията с най-широко използване все още е хартията. Изобретен през 2-ри век след Христа. д. в Китай хартията служи на хората в продължение на 19 века.
За да сравним количеството информация на различни носители, ще използваме единица - байт, като приемем, че един знак от текста "тежи" 1 байт. Не е трудно да се изчисли обемът на информацията на книга, съдържаща 300 страници с размер на текст на страница от около 2000 знака. Текстът на такава книга е приблизително 600 000 байта или 586 KB. Средната училищна библиотека, с колекция от 5000 тома, има информационен обем от приблизително 2861 MB = 2,8 GB.
Що се отнася до дълготрайността на съхранение на документи, книги и други хартиени продукти, тя зависи много от качеството на хартията, оцветителите, използвани за изписване на текста, и условията на съхранение. Интересното е, че до средата на 19 век (от това време дървото започва да се използва за производство на хартия) хартията се прави от памук и текстилни отпадъци - парцали. Като мастило са използвани естествени багрила. Качеството на ръкописните документи от онова време е доста високо и те биха могли да се съхраняват хиляди години. С прехода към основа на дървесина, с разпространението на машинописни и копирни съоръжения, с началото на използването на синтетични багрила, срокът на годност на печатните документи намалява до 200-300 години.
В ранните компютри хартията е била използвана за цифрово представяне на входните данни. Това бяха перфокарти: картонени карти с дупки, съхраняващи двоичния код на въвежданата информация. При някои видове компютри за същите цели се използва перфорирана хартиена лента.
Използване на магнитни носители за съхранение
През 19 век е изобретен магнитният запис. Първоначално се използва само за съхранение на звук. Най-ранната магнитна записваща среда е стоманена тел с диаметър до 1 mm. В началото на 20-ти век за тези цели се използват и валцувани стоманени ленти. По същото време (през 1906 г.) е издаден първият патент за магнитен диск. Качествените характеристики на всички тези носители бяха много ниски. Достатъчно е да се каже, че са били необходими 2500 км или около 100 кг тел, за да се направи 14-часов магнитен запис на устни доклади на Международния конгрес в Копенхаген през 1908 г.
През 20-те години на XX век се появява магнитна лента, първо на хартия, а по-късно на синтетична (лавсан) основа, върху чиято повърхност се нанася тънък слой феромагнитен прах. През втората половина на 20-ти век те се научават да записват изображение на магнитна лента, появяват се видеокамери и видеорекордери.
На компютрите от първо и второ поколение магнитната лента се използва като единствен вид сменяем носител за външни устройства с памет. Всяка компютърна информация на всеки носител се съхранява в двоична (цифрова) форма. Следователно, независимо от вида на информацията: това е текст, или изображение, или звук, нейният обем може да бъде измерен в битове и байтове. Една макара с магнитна лента, използвана в лентовите устройства на първите компютри, съдържаше приблизително 500 KB информация.
От началото на 60-те години на миналия век навлизат в употреба компютърни магнитни дискове: алуминиеви или пластмасови дискове, покрити с тънък магнитен прахов слой с дебелина няколко микрона. Информацията на диска е подредена в кръгови концентрични писти. Магнитните дискове са твърди и гъвкави, сменяеми и вградени в дисковото устройство на компютъра.
Последните традиционно се наричат ​​твърди дискове.
Компютърният винчестър е пакет от магнитни дискове, монтирани на обща ос. Информационният капацитет на съвременните твърди дискове се измерва в гигабайти (десетки и стотици GB). Най-често срещаният тип 3,5-инчови дискети съдържа около 1,4 MB данни. В момента флопи дисковете се премахват.
Пластмасовите карти се използват широко в банковата система. Те също така използват магнитния принцип на записване на информация, който се използва от банкомати, касови апарати, свързани със системата за информационно банкиране.
Използване на оптични дискове и флаш памет
Използването на оптичен или лазерен метод за запис на информация започва през 80-те години на миналия век. Появата му се свързва с изобретяването на квантов генератор - лазер, източник на много тънък (дебелина от порядъка на микрона) високоенергиен лъч. Лъчът е в състояние да изгори код с двоични данни с много висока плътност върху повърхността на стопяемия материал. Четенето се получава в резултат на отражението от такава "перфорирана" повърхност на лазерен лъч с по-ниска енергия ("студен" лъч). Поради високата плътност на запис, оптичните дискове имат много по-голям обем информация от еднодисковите магнитни носители. Информационният капацитет на оптичния диск варира от 190 MB до 700 MB. Оптичните дискове се наричат ​​компактдискове (CD).
През втората половина на 90-те години се появяват цифрови универсални видео дискове DVD (Digital Versatile Disk) с голям капацитет, измерен в гигабайти (до 17 GB). Увеличението на капацитета им в сравнение с CD-дискове се дължи на използването на лазерен лъч с по-малък диаметър, както и на двуслоен и двустранен запис. Помислете за примера с училищната библиотека. Целият й книжен фонд може да бъде поставен на едно DVD.
В момента оптичните дискове (CD и DVD) са най-надеждните цифрови носители за запис. Тези типове носители са или за еднократно записване, само за четене или презаписване, за четене-запис.
Напоследък се появиха много мобилни цифрови устройства: цифрови фото и видео камери, MP3 плейъри, джобни компютри, мобилни телефони, четци за електронни книги, GPS навигатори и др. Всички тези устройства изискват преносим носител за съхранение. Но тъй като всички мобилни устройства са доста миниатюрни, към носителите за съхранение за тях се налагат специални изисквания. Те трябва да са компактни, да имат ниска консумация на енергия по време на работа, да са енергонезависими по време на съхранение, да имат голям капацитет, висока скорост на четене и запис и дълъг експлоатационен живот. Всички тези изисквания отговарят на флаш картите с памет. Обемът на информацията на флаш картата може да бъде няколко гигабайта.
Като външен носител за компютър, така наречените флаш ключодържатели (те се наричат ​​на обикновен език "флаш памети"), чието пускане започна през 2001 г., станаха широко разпространени. Голямо количество информация, компактност, висока скорост на четене/запис, лекота на използване са основните предимства на тези устройства. Флаш паметта е свързана към USB порта на вашия компютър и ви позволява да изтегляте данни със скорост от около 10 MB в секунда.
През последните години активно се работи по създаването на още по-компактни носители на информация с помощта на така наречените нанотехнологии, работещи на ниво атоми и молекули на материята. В резултат на това един компактен диск с нанотехнология може да замени хиляди лазерни дискове. Според експерти след около 20 години плътността на съхранение на информация ще се увеличи до такава степен, че всяка секунда от човешкия живот може да бъде записана на носител с обем около кубичен сантиметър.
Система от основни понятия

Хранилище за данни
Носители на информация
Нецифров	цифров (компютър)
исторически: пергамент, коприна и др. Модерен:	Магнитни	Оптичен	Флаш медии
	Ленти Дискове Карти		Флаш карти Ключодържатели
	Фактори за качество на медиите
	Капацитет - плътност на съхранение, обем на данните	Надеждност на съхранението - максимално време за задържане на данни, в зависимост от условията на съхранение
	Оптичните носители CD и DVD имат най-висок капацитет и надеждност днес.
	Перспективни видове носители: носители, базирани на нанотехнологии

Съвременните методи за съхранение на информация могат да бъдат разделени на две групи – методи за съхранение на физически носители и методи за съхранение, базирани на облачни технологии.

Съществуващите физически носители за съхранение включват оптични дискове, твърдотелни носители и магнитни твърди дискове. Оптичните дискове ви позволяват да съхранявате ограничено количество информация, имат ниска скорост на запис и са чувствителни към механични повреди и температура. Най-често срещаните носители за съхранение са твърдотелни носители за съхранение (флаш карти, карти с памет, твърди дискове). Те се характеризират с висока скорост на запис, малък размер и устойчивост на механични повреди, количеството чувствителна информация е много по-голямо от това на оптичните дискове, но засега отстъпват на обемите, съхранявани на твърди магнитни дискове. Магнитните твърди дискове се отличават с висока скорост на запис на информация, висока надеждност на съхранение на данни и големи количества памет, но те са много чувствителни към механично натоварване.

Напоследък технологиите за съхранение в облак набират популярност. Информацията се съхранява на множество сървъри, разпределени в мрежата, докато потребителите не виждат структурата на сървърите, те работят в облака - един голям виртуален сървър.

Едно от популярните хранилища на облачни данни е Google Drive (https://drive.google.com), което ви позволява да съхранявате 30 типа файлове, предоставя инструменти за работа с документи онлайн. Количеството свободно пространство е 15 GB, можете допълнително да закупите от 100 GB ($ 1,99 на месец) до 30TB ($ 299,99 на месец). Освен достъп до услугата през уеб интерфейса, е възможен достъп до нея и през клиенти за Windows, Mac OS и Android, iOS.

Облачно съхранение на OneDrive (http://onedrive.com) от Microsoft е интегрирано с Office365, което ви позволява да създавате, редактирате, запазвате файлове на Excel, OneNote, PowerPoint и Word директно от приложението в облака. Услугата позволява безплатно съхранение от 5GB, платено съхранение от 50GB за $1,99 на месец, което е два пъти по-скъпо от Google Drive.

Dropbox (http://www.dropbox.com) е облачно хранилище, което предоставя безплатно 2GB пространство, но ви позволява да увеличите това количество до 48GB, като изпълните редица условия (поканете приятел, вижте ревю за Dropbox, инсталирайте Dropbox на вашия компютър, качвайте файлове в папката Dropbox, инсталирайте Dropbox на други компютри, до които имате достъп, споделяйте го с приятели и колеги, инсталирайте приложението на мобилни устройства). Платеното съхранение има капацитет от 1TB и струва 9,99 евро на месец. Силните страни на Dropbox са лекотата на използване и скоростта. За да поставите файлове в облака, просто трябва да поставите файловете в папката Dropbox на вашия компютър, да отворите достъп до нея и да синхронизирате с желаното устройство. При редактиране на файлове, поставени преди това в облака, само променената част се копира на сървъра. Dropbox ви позволява да възстановите данни, след като са били изтрити от сървъра, както и да преглеждате историята на промените на файловете за 30 дни. За поверителност Dropbox предлага BoxCryptor, инструмент, който криптира файлове, преди да ги прехвърли в облака.

Най-бюджетното облачно хранилище е Mega (https://mega.co.nz). Началният безплатен обем е 50GB, а 4TB на месец струва $8,33. Характеристика на това хранилище е загрижеността за поверителността. Данните се криптират в браузъра, прехвърлят се в облака, ключовете за декриптиране не се публикуват в публичното пространство, а се прехвърлят между потребители, които се доверяват един на друг.

Yandex.Disk (http://disk.yandex.ru/) е облачно хранилище, което предоставя безплатни 10 GB, което прави възможно разширяването на безплатния обем до 60 GB чрез участие в промоции. За $0,5 на месец можете да закупите допълнителни 10GB, цената на 1TB е приблизително $3,5. Yandex.Disk е интегриран в пакета Microsoft Office и също така дава възможност за автоматично изтегляне на снимки и видео файлове от цифрови фотоапарати и външни носители за съхранение.

[email protected] (https://cloud.mail.ru/) - облачно хранилище от Mail.ru, което позволява безплатно съхранение от 25 GB, достъпно чрез мобилни приложения за Android и iOS, клиент за Linux. Можете автоматично да качвате снимки от телефона си в облака чрез мобилни приложения.

Уеб услуги на Amazon ( https://aws.amazon.com ) - платформа за облачни услуги, която поддържа различни опции за съхранение (обектно съхранение, блоково съхранение, съхранение на файлова система, архивно съхранение, интегрирано съхранение), различни мрежови решения (виртуален частен облак, директна връзка, балансиране на натоварването), обработка на данни и инструменти за формиране на база данни, корпоративни приложения и мобилни услуги. Безплатното използване на платформата е възможно през първите 12 месеца, след което ще се начислява такса за тези услуги, които се използват.

Можете да допълните списъка с изброените облачни хранилища със следните облачни системи Bitcasa (http://bitcasa.com), Yunpan360 (http://yunpan.360.cn/), 4shared (http://www.4shared. com), SugarSync (https: //www.sugarsync.com), Box.net (http://box.net), iDrive (http://www.idrive.com), OpenDrive (http://www. opendrive.com), Syncplicity (http://www.syncplicity.com), MediaFire (http://www.mediafire.com/), Cubby (https://www.cubby.com/), ADrive (http: //www.adrive.com /).