Внешние запоминающие устройства. Основные характеристики

<

052214 1010 1 Внешние запоминающие устройства. Основные характеристикиВнешняя память (ВЗУ — внешние запоминающие устройства) предназначена для долговременного хранения информации. Именно в ВЗУ пользователь записывает всю применяемую им информацию, имеет возможность ее обновлять, удалять ненужную.

Внешнее запоминающее устройство — (относительно) медленное запоминающее устройство большой емкости. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер.

Внешними запоминающими устройствами являются:

— накопители на жестких магнитных дисках;

— накопители на гибких магнитных дисках;

— накопители на компакт-дисках;

— накопители на магнито-оптических компакт-дисках;

— накопители на магнитной ленте и др.

Жесткие диски (их обычно называют «винчестерами») — это тоже магнитные диски с прямым доступом к информации. Они имеют объем, значительно превышающий объем гибких дисков (от 2 Гбайт до 10–20 Гбайт). Скорость обращения к информации на них значительно выше, чем у дискет. Винчестеры конструктивно представляют собой сложное электротехническое устройство, как правило, закрепленное стационарно в системном блоке ПК. Сам магнитный диск, считывающая и записывающая головки, шаговый двигатель, перемещающий головки, микроэлектродвигатель заключены в жесткий металлический корпус. На нижней стороне корпуса находится электронная управляющая плата, к которой присоединены два разъема для подключения электропитания и для передачи информации.

Вращение плоттеров происходит непрерывно, обычно с частотой 7200 об/мин. Головки считывания-записи вместе с дисками и несущей конструкцией помещены в геометрический корпус (модуль данных). Модуль данных устанавливается в винчестерский дисковод (HDD – Hard Disk Drive – накопитель на жестких магнитных дисках). Жесткие диски имеют большую информационную ёмкость: от 10 до 2 Тбайт.

Гибкие и жесткие диски используются как для записи, так и для чтения информации пользователя. Обычно на винчестере хранится вся информация (программы, документы), а дискеты применяют только для переноса небольшой по объему информации с одного ПК на другой или для хранения копий небольших документов.

Гибкий диск — его называют еще флоппи-диском, или дискетой, — круглая гибкая пластина с намагниченным слоем, вставленная в пластмассовый корпус. Дискета устанавливается в специальный дисковод, закрепленный в системном блоке. В дисководе имеется считывающая (записывающая) головка. Принцип записи на дискетах — магнитный. Поэтому дискеты надо оберегать от влияния электромагнитных полей.

Доступ к информации на дискете — прямой, то есть головка дисковода при чтении или записи информации устанавливается сразу над тем местом диска, где эта информация находится или куда она записывается.

Недостатками дискет являются малая емкость (всего 1,44 Мбайт) и низкая скорость обращения к информации. Преимущество же их заключается в том, что они съемные, то есть с их помощью можно информацию с одного ПК «перенести» на другой.

Несмотря на то, что дискеты все еще широко распространены, можно с уверенностью сказать, что они «доживают» свои последние годы и вскоре будут вытеснены более совершенными устройствами.

Компакт-диски называют еще дисками CD-ROM (DVD-ROM)(Compact Disk — Read Only Memory), конструктивно они похожи на обычные лазерные музыкальные диски. Принцип записи на таких дисках — оптический, с помощью лазерного луча. Они имеют большую емкость (от 640 Мбайт). Компакт-диски съемные, для их установки ПК снабжается специальным дисководом. Скорость обращения к информации на компакт-диске зависит от скоростных характеристик дисковода.

Стример — это дополнительное устройство для хранения информации, носителем которой является магнитная лента. Доступ к информации — последовательный, то есть для чтения или записи необходимо «перемотать» ленту до нужного участка. Из-за этого недостатка стримеры, как правило, используются только для хранения архивной информации.

 

2. Понятие информации и данных. Адекватность информации

 

Научное определение информации дается достаточно просто, если предположить, что информация — это динамический объект, не существующий в природе сам по себе, а образующийся в ходе взаимодействия данных и методов. Он существует ровно столько, сколько длится это взаимодействие, а все остальное время пребывает в виде данных.

Информация — это продукт взаимодействия данных и методов, рассмотренный в контексте этого взаимодействия.

В этом определении ничего не говорится о форме, в которой представлены данные, она может быть абсолютно любой. Если данные графические, а метод взаимодействия — наблюдение, то образуется визуальная информация. Если данные текстовые или речевые, а метод их потребления — чтение или прослушивание, образуется текстовая информация. А могут ли текстовые данные быть графической информацией? Разумеется, да, если к ним применен не метод чтения, а метод наблюдения.

В практическом смысле, понятном каждому, определение информации дал С.И. Ожегов1:

информация — это:    

1) сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах;

2) сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-либо.

Из определения информации вытекает важное свойство ее динамичности. Дело в том, что информация существует крайне непродолжительное время — ровно столько, сколько продолжается взаимодействие данных и методов во время ее создания, потребления или преобразования. Как только это взаимодействие завершается, вновь имеем данные, но уже представленные в другой форме.

Информационный процесс — это всегда цикл образования информации из данных и немедленного ее сохранения в виде новых данных. Информация существует крайне непродолжительное время, но сам информационный процесс длится столько, сколько существуют носители данных, представляющие информацию. Исследуя сегодня египетские иероглифы, ученые продолжают информационный процесс, начатый несколько тысяч лет назад.

В основе многочисленных связей между человеком и обществом тоже лежат информационные процессы.

В вычислительной технике, как и везде, информационный процесс протекает в ходе взаимодействия данных и методов. Однако он имеет особенность, связанную с тем, что некоторые этапы происходят автоматически, без участия человека. В ходе этих этапов данные, представленные зарегистрированными сигналами, взаимодействуют как с аппаратными методами (компьютерами и другими устройствами), так и с программными методами (компьютерными программами).

При этом важной особенностью компьютерных программ является их двойственная природа. С одной стороны, они проявляют себя как методы, а с другой стороны — как данные.

Компьютерные программы могут существовать в двух фазах: в активной и пассивной. В активной фазе программа работает совместно с оборудованием, ее команды управляют процессором компьютера, который под их воздействием обрабатывает данные и взаимодействует с другим оборудованием.

В пассивной фазе компьютерная программа ничем от данных не отличается. Ее точно так же можно хранить, транспортировать по каналам связи, воспроизводить в виде печатного текста или экранного изображения. Ее можно даже обрабатывать другими программами. Программу, представленную как данные, можно редактировать, то есть изменять ее содержание.

Двойственная природа компьютерных программ учитывается не только в информатике, но и в других дисциплинах. Так, например, с точки зрения законодательства, хранение и исследование вредоносных программных средств (компьютерных вирусов и других) правонарушением не является. Однако их создание, умышленное распространение и применение образуют состав уголовного преступления.

Итак, информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих сданными в ходе информационного процесса. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных. Это очень важное обстоятельство. Необходимо помнить о том, что объективные и достоверные на первый взгляд данные могут таковыми не оказаться из-за того, что на отдельных этапах информационного процесса к ним были применены необъективные или неадекватные методы.

Основные свойства информации следующие.

Адекватность информации. Под адекватностью понимают степень соответствия информации, полученной потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание (то есть в данные). Поскольку информация является продуктом взаимодействия данных и методов, то на ее свойства, в том числе и на адекватность, влияют как адекватность данных, так и адекватность методов.

Достоверность информации. Под достоверностью информации понимается ее соответствие объективной реальности (как текущей, так и прошедшей) окружающего мира. На достоверность информации влияет как достоверность данных, так и адекватность методов, использованных при ее получении. Свойство достоверности информации имеет важное значение в тех случаях, когда ее используют для принятия решений. Недостоверная информация может приводить к решениям, имеющим негативные экономические, социальные и политические последствия.

Полнота информации. Под полнотой информации понимается ее достаточность для принятия решения. Она зависит как от полноты данных, так и от наличия необходимых методов.

Избыточность информации. Это свойство, полезность которого мы ощущаем очень часто. Нередко избыточность информации человек чисто психологически воспринимает как ее качество, потому что она позволяет ему меньше напрягать свое внимание и меньше утомляться.

Обычный текст, напечатанный на русском языке, имеет избыточность порядка 20 – 25%. Попробуйте отбросить каждую пятую букву, и вы увидите, что получить информацию из печатного текста все же можно, хотя читать его будет очень утомительно. Нам нередко приходится иметь дело с небрежным рукописным почерком. Избыточность информации, заключенной в тексте, оказывает добрую службу, позволяя догадываться о значении неразборчивых символов.

Избыточность информации позволяет повышать ее достоверность за счет применения специальных методов, в том числе и основанных на теории вероятностей и математической статистике. Общий принцип здесь такой: в результате отсева объем данных сокращается, но их достоверность увеличивается.

Всякое сокращение избыточности данных непременно влечет за собой сокращение диапазона возможных методов для их использования. В информационных технологиях вопрос избыточности данных и достаточности методов — это всегда вопрос тонкого и непростого баланса.

<

Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых процессах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события, и лиц, получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц). В не меньшей степени объективность информации учитывают в исторических дисциплинах. Одни и те же события, зафиксированные в исторических документах разных стран и народов, могут выглядеть совершенно по-разному.

Доступность информации — это мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям.

Данные — диалектическая составная часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физический метод регистрации может быть любым: механическое перемещение физических тел, изменение их формы или параметров качества поверхности, изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава и (или) характера химических связей, изменение состояния электронной системы и многое другое.

В соответствии с методом регистрации данные могут храниться и транспортироваться на носителях различных видов. Самым распространенным носителем данных, хотя и не самым экономичным, по-видимому, является бумага. На бумаге данные регистрируются путем изменения оптических характеристик ее поверхности. Изменение оптических свойств (изменение коэффициента отражения поверхности в определенном диапазоне длин волн) используется также в устройствах, осуществляющих запись лазерным лучом на пластмассовых носителях с отражающим покрытием (CD-ROM). В качестве носителей, использующих изменение магнитных свойств, можно назвать магнитные ленты и диски. Регистрация данных путем изменения химического состава поверхностных веществ носителя широко используется в фотографии. На биохимическом уровне происходит накопление и передача данных в живой природе.

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. По мере развития научно-технического прогресса и общего усложнения связей в человеческом обществе трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают. Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом. Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, тоже связан с научно-техническим прогрессом, а именно с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств хранения и доставки данных.

В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные:

  • сбор данных — накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты информации для принятия решений;
  • формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;
  • фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;
  • сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;
  • группировка данных — объединение данных по заданному признаку с целью повышения удобства использования; повышает доступность информации;
  • архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат на хранение данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;
  • защита данных ~ комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;
  • транспортировка данных — прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;
  • преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку.

    Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления — для этого обычно используется прием кодирования, то есть выражение данных одного типа через данные другого типа. Естественные человеческие языки — это не что иное, как системы кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи. К языкам близко примыкают азбуки (системы кодирования компонентов языка с помощью графических символов).

    Своя система существует и в вычислительной технике — она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски — binary digit (, или, сокращенно, bit (бит).

    Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия.

    Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, увеличивается в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе.

    Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит).

    Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского алфавитов, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы, например символ «§».

    Институт стандартизации США (American Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования: базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

    Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру. Существует три основных типа структур данных: линейная, иерархическая и табличная.

    Для больших массивов поиск данных в иерархической структуре намного проще, чем в линейной, однако и здесь необходима навигация, связанная с потребностью просмотра.

    Линейные структуры — это хорошо знакомые всем списки. Список — это простейшая структура данных, отличающаяся тем, что адрес каждого элемента данных однозначно определяется его номером. Линейные структуры данных (списки) – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.

    Табличные структуры (таблицы данных, матрицы данных). Табличные структуры отличаются от списочных тем, что элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит не из одного параметра, как в списках, а из нескольких. Для таблицы умножения, например, адрес ячейки определяется номерами строки и столбца. Нужная ячейка находится на их пересечении, а элемент выбирается из ячейки.

    При хранении табличных данных количество разделителей должно быть больше, чем для данных, имеющих структуру списка. Табличные структуры данных (матрицы) — это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент.

    Многомерные таблицы. Выше рассмотрен пример таблицы, имеющей два измерения (строка и столбец), но в жизни нередко приходится иметь дело с таблицами, у которых количество измерений больше

    Иерархические структуры данных. Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических стриктур. С подобными структурами мы очень хорошо знакомы по обыденной жизни. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу.

    Списочные и табличные структуры являются простыми. Ими легко пользоваться, поскольку адрес каждого элемента задается числом (для списка), двумя числами (для двумерной таблицы) или несколькими числами для многомерной таблицы. Они также легко упорядочиваются. Основным методом упорядочения является сортировка. Данные можно сортировать по любому избранному критерию, например: по алфавиту, по возрастанию порядкового номера или по возрастанию какого-либо параметра.

    Несмотря на многочисленные удобства, у простых структур данных есть и недостаток — их трудно обновлять.

    Иерархические структуры данных по форме сложнее, чем линейные и табличные, но они не создают проблем с обновлением данных. Их легко развивать путем создания новых уровней.

    Недостатком иерархических структур является относительная трудоемкость записи адреса элемента данных и сложность упорядочения. Часто методы упорядочения в таких структурах основывают на предварительной индексации, которая заключается в том, что каждому элементу данных присваивается свой уникальный индекс, который можно использовать при поиске, сортировке и т. п. После такой индексации данные легко разыскиваются по двоичному коду связанного с ними индекса.

    Адресные данные. Если данные хранятся не как попало, а в организованной структуре (причем любой), то каждый элемент данных приобретает новое свойство (параметр), которое можно назвать адресом. Конечно, работать с упорядоченными данными удобнее, но за это приходится платить их размножением, поскольку адреса элементов данных — это тоже данные, и их тоже надо хранить и обрабатывать.

    Существует множество систем представления данных.

    Совокупность двоичных разрядов, выражающих числовые или иные данные, образует некий битовый рисунок. Практика показывает, что с битовым представлением удобнее работать, если этот рисунок имеет регулярную форму. В настоящее время в качестве таких форм используются группы из восьми битов, которые называют байтами.

    ЗАДАНИЕ 2

     

    406,75

     

    406,75(10) = 110010110,110(2)

    Для перевода указанного числа в двоичное число необходимо целую часть делить на основании 2

    406 / 2

    406 203 / 2

    0 202 /2

    1 101 /2


    100 50 /2

    1 50 25 /2

    0 24 12 /2

    1 12 6 /2

    0 6 3 /2

    0 2 1

    1

    Полученные результаты записываем справа налево.

    0,75 * 2 = 1,5

    0,5 * 2 =1,0

    0,0*2 = 0,0

    Полученные правые части отбрасываем, а левые записываем.

     

    406,75(10) = 626,60(8)

    Для перевода указанного числа в двоичное число необходимо целую часть делить на основании 8

    406 / 8

    400 / 50 / 8

    6 48 6

    2

    Полученные результаты записываем справа налево.

     

    0,75*8 = 6,0

    0,0*8 = 0,0

    Полученные правые части отбрасываем, а левые записываем.

     

    406,75(10) = 196,12(16)

    Для перевода указанного числа в двоичное число необходимо целую часть делить на основании 16.

    406 / 16

    400 25 / 16

    6 16 1

    9

    Полученные результаты записываем справа налево.

    0,75 * 16 = 12,0

     

    474,42(8)

    Переведем из 8-миричной в десятеричную.

    474,42(8) = 316,53125(10)

    474,42(8) = 100111100,10001(2)

    474,42(8) = 13С,88(16)

     

    Проведем суммирование в двоичной системе счисления:

    406(2) + 474(2) = 1101110000(2)

    Проведем вычитание из большего меньшего в 16-ричной системе счисления:

    474(16) – 406(16) = 44(16)

     

     

     

    ЗАДАНИЕ 3

     

     

    Сводка об изменении валютного вклада при ставке банка 6,5% за период 6 лет, первоначальный вклад 1200$.

    Начальнику кредитного отдела

    ОАО «Центро-Банк» г. Краснодар

    Петрову В.В.

    старшего операциониста

    Комарова Т.В.

     

     

    Сводка

    на тему: «Сводка об изменении валютного вклада при ставке банка»

    Год 

    Первоначальная сумма вклада

    2007 

    2008 

    2009 

    2010 

    2011 

    2012 

    Сумма остатка

    1200 

    1278 

    1361,1 

    1449,6 

    1543,8 

    1644,1 

    1750,97 

    Сумма начисленного процента (сложный процент), тыс.руб.

    0 

    78 

    83,1 

    88,5 

    94,2 

    100,3 

    106,87 

    052214 1010 2 Внешние запоминающие устройства. Основные характеристики

    ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

     

  1. Барабанов М.И., Шеремет А.Д. Теория экономического анализа. М., 2002.
  2. Информатика. В 2-х кн./Под ред. Н.В. Макаровой- М.: Финансы и статистика, 2007.
  3. Информационные технологии в экономике / Под ред. Ю.Ф. Симионова. Ростов-н/Дону, 2003.
  4. Львов И.Б., Казеев Г.Г., Морев И.А. Информатика.– Владивосток: АВГУ. 2001.
  5. Нелсон Стефен. Путеводитель по Microsoft Excel 2003 / Пер. с англ. –М.: Издательский отдел «»Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 2006.
  6. Пакеты программ офисного назначения: Уч. пособие/Под ред. С.В. Назарова. – М.: Финансы и статистика, 2007.
  7. Патрушина С.М. Информационные системы в бухгалтерском учете. М., 2003.
  8. Фигурнов В.Э.. IBM РС для пользователя. — М.:ИНФРА, 2007.

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.96MB/0.00033 sec

WordPress: 21.88MB | MySQL:121 | 1,601sec