Что такое материальный носитель информации
Что такое материальный носитель информации
Носители информации
Носитель информации (информационный носитель) – любой материальный объект, используемый человеком для хранения информации. Это может быть, например, камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), фотоматериал, пластик со специальными свойствами (напр., в оптических дисках) и т. д., и т. п.
Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно чтение (считывание) имеющейся на нём информации.
Носители информации применяются для:
Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (например, бумажные листы помещают в обложку, микросхему памяти – в пластик (смарт-карта), магнитную ленту – в корпус и т. д.).
К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом:
Электронные носители имеют значительные преимущества перед бумажными (бумажные листы, газеты, журналы):
Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск – запоминающее устройство (устройство хранения информации), основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала – магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной («парковочной») зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.
Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.
Оптические (лазерные) диски в настоящее время являются наиболее популярными носителями информации. В них используется оптический принцип записи и считывания информации с помощью лазерного луча.
DVD-диски могут быть двухслойными (емкость 8,5 Гбайт), при этом оба слоя имеют отражающую поверхность, несущую информацию. Кроме того, информационная емкость DVD-дисков может быть еще удвоена (до 17 Гбайт), так как информация может быть записана на двух сторонах.
Накопители оптических дисков делятся на три вида:
Основные характеристики оптических дисководов:
В настоящее время широкое распространение получили 52х-скоростные CD-дисководы – до 7,8 Мбайт/сек. Запись CD-RW дисков производится на меньшей скорости (например, 32х-кратной). Поэтому CD-дисководы маркируются тремя числами «скорость чтения х скорость записи CD-R х скорость записи CD-RW» (например, «52х52х32»).
DVD-дисководы также маркируются тремя числами (например, «16х8х6»).
При соблюдении правил хранения (хранение в футлярах в вертикальном положении) и эксплуатации (без нанесения царапин и загрязнений) оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет.
Флеш-память (flash memory) – относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря техническим решениям, невысокой стоимости, большому объёму, низкому энергопотреблению, высокой скорости работы, компактности и механической прочности, флеш-память встраивают в цифровые портативные устройства и носители информации. Основное достоинство этого устройства в том, что оно энергонезависимое и ему не нужно электричество для хранения данных. Всю хранящуюся информацию во флэш-памяти можно считать бесконечное количество раз, а вот количество полных циклов записи, к сожалению, ограничено.
Материальные носители информации. Их развитие и современные требования к материальным носителям информации.
Носители информации самым тесным образом связаны не только со способами и средствами документирования, но и с развитием технической мысли. Отсюда – непрерывная эволюция типов и видов материальных носителей.
Появление письменности – одной из первых информационных технологий – стимулировало поиски и изобретение специальных материалов для письма. Однако на первых порах человек использовал для этой цели наиболее доступные материалы: пальмовые листья, раковины, древесная кора, черепаховые щитки, кости, камень, бамбук и т.д. В Древней Греции и Риме для этих целей иногда использовались деревянные дощечки, покрытые слоем воска, металлические (бронзовые либо свинцовые) таблицы, в Индии – медные пластины, а в Древнем Китае – бронзовые вазы, шелк. На территории Древней Руси писали на коре березы – берёсте. Основным материалом для письма у народов Передней Азии первоначально являлась глина, из которой изготавливались слегка выпуклые плитки.
Исторически первым материалом, который специально изготовлялся для целей письма, был папирус(Египет). Главными преимуществами папируса были компактность и лёгкость. Папирус производился из рыхлой сердцевины стеблей нильского тростника в виде тонких желтоватых листов. Запись на нем обычно велась с одной стороны, и хранили его в виде свитка
Другим материалом, специально изготавливавшимся для целей письма был пергамент. Пергамент можно было получить практически в любой стране, так как изготавливался он из шкур животных (бараньих, козлиных, свиных, телячьих) путем их очистки, промывки, просушки, растяжки с последующей обработкой мелом и пемзой. В нашей стране пергамент стали изготавливать только в 15 столетии, а до этого его привозили из-за границы. На пергаменте можно было писать с обеих сторон. Он был гораздо прочнее и долговечнее папируса. Вместе с тем пергамент являлся весьма дорогим материалом. Этот существенный недостаток пергамента удалось преодолеть лишь в результате появления бумаги.
Бумага (от итал. “bambagia” – хлопок) была изобретена в Китае во 2 веке до Р.Х. В 105 г. китаец Цай Лунь усовершенствовал процесс её изготовления, предложив использовать в качестве сырья молодые побеги бамбука, кору тутовых деревьев, ивы, пеньку и тряпье. Долгое время китайцам удавалось сохранять в тайне секреты производства бумаги. Лишь в начале 7-го века эти секреты были вывезены за пределы страны – в Корею и Японию, затем стали известны в других странах Востока, а в 12 в. – и в Европе. С 13 в. бумага стала производиться в Италии, в 14 в. – в Германии, в 15 в. – в Англии.
На Руси использование этого нового материала для письма началось в 14 веке. Первоначально бумага была привозной – сначала с Востока, а затем из Западной Европы: итальянская, французская, немецкая, голландская. В период правления Ивана Грозного в России была построена первая “бумажная мельница” близ Москвы, действовавшая, впрочем, недолго. Но уже в 17 столетии в стране работало 5 бумагоделательных предприятий, а в 18 веке – 5292.
К настоящему времени известно около 175 тыс. филиграней, сделанных в разное время на бумажных мельницах и мануфактурах. Водяные знаки являлись торговой маркой, а также одним из средств защиты от подделки документов. Между тем бумажное производство совершенствовалось и постепенно механизировалось. В 1670 г. в Голландии был изобретён ролл – механизм для размалывания, измельчения волокон. Французский химик Клод Луи Бертолле в 1789 г. предложил способ отбеливания тряпья хлором, способствовавший улучшению качества бумаги. Менее чем через 10 лет, в 1798 г. француз Н.Л. Робер получил патент на изобретение бумагоделательной машины. В России первая такая машина была установлена в 1818 г. на Петергофской бумажной фабрике.
Важнейшим шагом в развитии бумагоделательного производства стало изготовление бумаги из древесины. Открытие нового способа принадлежало саксонскому ткачу Ф. Келлеру в 1845 г. С этого времени древесное сырьё становится основным в бумажной промышленности.
Начиная с 19 столетия, в связи с изобретением новых способов и средств документирования (фото-, кино, аудиодокументирования и др.), широкое распространение получили многие принципиально новые носители документированной информации. В зависимости от качественных характеристик, а также от способа документирования, их можно классифицировать следующим образом: бумажные; фотографические носители; носители механической звукозаписи; магнитные носители; оптические (лазерные) диски и другие перспективные носители информации.
1. Бумажные носители информации
Важнейшим материальным носителем информации по-прежнему пока остаётся бумага. На отечественном рынке в настоящее время имеются сотни различных видов бумаги и изделий из неё. При выборе бумаги для документирования необходимо учитывать свойства бумаги, обусловленные технологическим процессом её производства, композиционным составом, степенью отделки поверхности и т.п. Любая бумага, изготовленная традиционным способом, характеризуется определёнными свойствами, которые необходимо принимать во внимание в процессе документирования. К числу таких важнейших свойств и показателей относятся: композиционный состав, т.е. состав и род волокон (целлюлоза, древесная масса, льнопеньковые, хлопковые и др. волокна), их процентное соотношение, степень размола; масса бумаги (масса 1 кв. м бумаги любого сорта). Масса выпускаемой для печати бумаги составляет от 40 до 250 г/кв. м; толщина бумаги (может быть от 4 до 400 мкм); плотность, степень пористости бумаги (количество бумажной массы в г/смі); структурные и механические свойства бумаги (в частности, направление ориентации волокон в бумаге, светопроницаемость, прозрачность бумаги, деформации под воздействием влаги и т.п.); гладкость поверхности бумаги; белизна; светопрочность; сорность бумаги (результат использования при её производстве загрязнённой воды) и некоторые другие свойства бумаги.
2. Фотографические носители информации
Фотоматериалы представляют собой гибкие плёнки, пластинки, бумаги, ткани. Они представляют собой по существу многослойные полимерные системы, состоящие, как правило, из: подложки (основы), на которую наносится подслой, а также светочувствительный эмульсионный слой (галогенид серебра) и противоореольный слой.
Цветные фотоматериалы имеют более сложное строение. Они содержат также сине-, жёлто-, зелёно-, красночувствительные слои. Разработка в 1950-е годы многослойных цветных материалов явилась одним из качественных скачков в истории фотографии, предопределив быстрое развитие и широкое распространение цветной фотографии.
К числу важнейших характеристик фотографических материалов, в частности, фотоплёнок, относятся: светочувствительность, зернистость, контрастность, цветочувствительность.
Киноплёнка является фотографическим материалом на гибкой прозрачной подложке, имеющей с одной или обеих краёв отверстия – перфорации.
3. Материальные носители механической звукозаписи
За более чем вековую историю механической звукозаписи неоднократно менялись и материалы, и форма носителей звуковой информации. Первоначально это были фонографические валики, представлявшие собой полые цилиндры диаметром около 5 см и длиной около 12 см. Они покрывались так называемым “отверждённым воском”, на который наносилась звуковая дорожка. Фоновалики быстро изнашивались, их практически невозможно было тиражировать. Поэтому вполне закономерно уже вскоре они оказались вытесненными граммофонными пластинками.
С начала 1990-х гг. производство грампластинок в России фактически прекратилось, уступив место другим, более качественным и эффективным способам звукозаписи (электромагнитной, цифровой)
4. Магнитные носители информации, их виды
Гибкие пластмассовые магнитные диски (флоппи-диски, от англ. floppy – свободно висящий) изготавливаются из гибкого пластика (лавсана) и размещаются по одному в специальных пластиковых кассетах. Кассета с флоппи-диском называется дискетой. Наиболее распространены дискеты с флоппи-дисками диаметром 3,5 и 5,25 дюйма. Ёмкость одной дискеты составляет обычно от 1,0 до 2,0 Мбайт. Однако уже разработана 3,5-дюймовая дискета ёмкостью 120 Мбайт. Кроме того, выпускаются дискеты, предназначенные для работы в условиях повышенной запылённости и влажности.
Широкое применение, прежде всего в банковских системах, нашли так называемые пластиковые карты, представляющие собой устройства для магнитного способа хранения информации и управления данными. Они бывают двух типов: простые и интеллектуальные. В простых картах имеется лишь магнитная память, позволяющая заносить данные и изменять их. В интеллектуальных картах, которые иногда называют смарт-картами (от англ. smart –умный), кроме памяти, встроен ещё и микропроцессор. Он даёт возможность производить необходимые расчёты и делает пластиковые карты многофункциональными.
Следует заметить, что, кроме магнитного, существуют и другие способы записи информации на карту: графическая запись, эмбоссирование (механическое выдавливание), штрих-кодирование, а с 1981 г. – также и лазерная запись (на специальную лазерную карточку, позволяющую хранить большой объём информации, но пока очень дорогую).
5. Оптические (лазерные) диски. Перспективные виды носителей информации
Оптические диски имеют обычно поликарбонатную или стеклянную термообработанную основу. Рабочий слой оптических дисков изготавливают в виде тончайших плёнок легкоплавких металлов (теллур) или сплавов (теллур-селен, теллур-углерод, теллур-селен-свинец и др.), органических красителей. Информационная поверхность оптических дисков покрыта миллиметровым слоем прочного прозрачного пластика (поликарбоната). В процессе записи и воспроизведения на оптических дисках роль преобразователя сигналов выполняет лазерный луч, сфокусированный на рабочем слое диска в пятно диаметром около 1 мкм. При вращении диска лазерный луч следует вдоль дорожки диска, ширина которой также близка к 1 мкм. Возможность фокусировки луча в пятно малого размера позволяет формировать на диске метки площадью 1-3 мкмІ. В качестве источника света используются лазеры (аргоновые, гелий-кадмиевые и др.). В результате плотность записи оказывается на несколько порядков выше предела, обеспечиваемого магнитным способом записи. Информационная ёмкость оптического диска достигает 1 Гбайт (при диаметре диска 130 мм) и 2-4 Гбайт (при диаметре 300 мм).
В отличие от магнитных способов записи и воспроизведения, оптические методы являются бесконтактными. Лазерный луч фокусируется на диск объективом, отстоящим от носителя на расстоянии до 1 мм. При этом практически исключается возможность механического повреждения оптического диска106. Для хорошего отражения лазерного луча используется так называемое “зеркальное” покрытие дисков алюминием или серебром.
Широкое применение в качестве носителя информации получили также магнитооптические компакт-диски типа RW (Re Writeble). На них запись информации осуществляется магнитной головкой с одновременным использованием лазерного луча. Лазерный луч нагревает точку на диске, а электромагнит изменяет магнитную ориентацию этой точки. Считывание же производится лазерным лучом меньшей мощности.
Во второй половине 1990-х годов появились новые, весьма перспективные носители документированной информации – цифровые универсальные видеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типа DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт). Увеличение их ёмкости связано с использованием лазерного луча меньшего диаметра, а также двухслойной и двусторонней записи.
Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 132 ; Нарушение авторских прав
Носитель информации
Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно (но не обязательно) чтение имеющейся (записанной) информации.
Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения И (к примеру: бумажные листы — в обложку, микросхему памяти — в пластик (смарт-карта), магнитную ленту — в корпус и т. д.).
Носители информации в быту, науке (библиотеки), технике (скажем, для нужд связи), общественной жизни (СМИ) применяются для:
Содержание
Классификация носителей
В общем случае границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться в зависимости от ситуации и внешних условий.
Основные материалы
Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия:
Электронные носители
К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом: CD-ROM, DVD-ROM, полупроводниковые (флеш-память и т. п.), дискеты.
Имеют значительное преимущество перед бумажными (листы, газеты, журналы) по объёму и удельной стоимости. Для хранения и предоставления оперативной (не долговременного хранения) информации — имеют подавляющее преимущество, также имеются значительные возможности по предоставлению И в удобном потребителю виде (форматирование, сортировка). Недостаток — малый размер экрана (или значительный вес) и хрупкость устройств считывания, зависимость от источников электропитания.
В настоящее время электронные носители активно вытесняют бумажные, во всех отраслях жизни, что приводит к значительному сбережению древесины. Минусом их является то, что для считывания И для каждого типа и формата носителя необходимо соответствующее ему устройство считывания.
Устройства хранения
Носитель, в совокупности с механизмом для записи/считывания на него информации (устройством считывания, считывающим устройством), называется устройством хранения информации (также — накопитель информации, если оно предусматривает дозапись поступающей к уже имеющейся). Эти устройства могут быть основаны на самых разных физических принципах записи.
В некоторых случаях (для гарантии считывания, при редкости носителя и т. п.) носитель информации доставляется потребителю вместе с запоминающими устройством для его считывания.
История
Необходимость обмена информацией, сохранения письменных свидетельств о своей жизни и т. п. существовала у человека всегда. За всю историю человечества было перепробовано множество носителей информации. Так как носитель обладает рядом параметров, эволюция носителя информации определялась тем, какие требования к нему предъявлялись.
Древние времена
Глина была тяжела для больших текстов, потребность в которых возрастала. Поэтому на смену ей должен был появиться другой носитель
Египет: папирус
Недостатком данного носителя являлось то, что со временем он темнел и ломался. Дополнительным недостатком стало то, что египтяне ввели запрет на вывоз папируса за границу.
Недостатки носителей информации (глина, папирус, воск) стимулировали поиск новых носителей. На этот раз сработал принцип «всё новое — хорошо забытое старое»: в Персии для письма издревле использовался дефтер — высушенные шкуры животных (в турецком и родственных ему языках слово «дефтер» и сейчас означает тетрадь), о чём вспомнили греки.
Как и в других странах, в Юго-Восточной Азии испробовали множество разных способов записи и сохранения информации:
Европа
На территории Европы высокоразвитые народы (греки и римляне) нащупывали свои способы записи. Сменяются множество различных носителей: свинцовые листы, костяные пластинки и т. д.
Начиная с VII века до н. э. запись производится острой палочкой — стилусом (как и на глине) на деревянных дощечках, покрытых слоем податливого воска (т. н. восковые таблички). Стирание информации (ещё одно преимущество данного носителя) производилось обратным тупым концом стилуса. Скрепляли такие дощечки по четыре штуки (отсюда и слово «тетрадь», так как др.-греч. τετράς в переводе с греческого — четыре).
Однако на воске надписи недолговечны, и проблема сохранения записей была весьма актуальной.
Америка
Древняя Русь
Как носитель использовалась берёста (верхний слой берёзовой коры). Буквы на ней прорезывали писалом (костяная или металлическая палочка).
К концу XVI века на Руси появляется своя бумага (в русский язык слово «бумага» пришло скорее всего из итальянского, bambagia — хлопок).
Средневековье
В античном мире и Средневековье восковые таблички использовались в качестве записных книжек, для хозяйственных пометок и для обучения детей письму.
Новое время
Современность
Сейчас люди используют компьютеры для обработки и хранения информации.
Материальные носители информации
Носитель информации как материальная составляющая документа. Появление искусственных носителей на полимерной основе. Форма материального носителя электронной информации, а также проблема установления доказательственной силы машиночитаемого документа.
1. Носитель информации как материальная составляющая документа
Предназначенность документа для хранения и передачи информации в пространстве и времени обусловливает его специфическую материальную конструкцию, представленную в виде книг, газет, буклетов, микрофиш, фильмов, дисков, дискет и т.п.
Эта специальная конструкция обеспечивает выполнение документами их главной функции, давая возможность быть удобными для перемещения в пространстве, устойчивыми для хранения информации во времени, приспособленными для физиологических возможностей чтения сообщения.
Информация, содержащаяся в документе, обязательно закреплена на каком-то специальном материале (бумага, кино-, видео-, аудио-, фотопленка и т.п.), имеющем определенную форму носителя (лента, лист, карточка, барабан, диск и т.п.). Кроме того, информация всегда фиксируется каким-либо способом записи, предусматривающим наличие средств (краска, тушь, чернила, красители, клей и т.п.) и инструментов (ручка, печатный станок, видеокамера, принтер и т.п.).
Наиболее массовым типом являются носители на бумажной основе. Большинство современных документов, функционирующих в обществе, выполнены на бумажной основе или заменителях бумаги. Их называют бумажными, т.е. имеющими бумажный носитель.
В этих носителях информация отображается в виде символов и образов. Такая информация отнесена к разряду документированной информации и представляет собой различные виды документов.
К бумажным относятся деловые документы, научно-техническая документация, книги, журналы, газеты, рукописи, карты, ноты, изоиздания, перфоленты, перфокарты и др.
К полимерно-пленочным документам относятся: кинодокументы (кино-, диа-, видеофильм), фотодокументы (диапозитив, микрофильм, микрокарта, микрофиша), фонодокументы (магнитные фонограммы для записи изображения и звука), документы для использования в ЭВМ (перфоленты).
Передача документированной информации во времени и пространстве непосредственно связана с физическими характеристиками её материального носителя. Документы, будучи массовым общественным продуктом, отличаются сравнительно низкой долговечностью. Во время своего функционирования в оперативной среде и особенно при хранении они подвергаются многочисленным негативным воздействиям, вследствие перепадов температуры, влажности, под влиянием света, биологических процессов и т.д.
Поэтому не случайно проблема долговечности материальных носителей информации во все времена привлекала внимание участников процесса документирования. Уже в древности наблюдается стремление зафиксировать наиболее важную информацию на таких сравнительно долговечных материалах, как камень, металл.
В процессе документирования наблюдалось стремление использовать качественные, стойкие краски, чернила.
Однако, решая проблему долговечности, человек сразу же вынужден был заниматься и другой проблемой, заключавшейся в том, что долговечные носители информации были, как правило, и более дорогостоящими. Поэтому постоянно приходилось искать оптимальное соотношение между долговечностью материального носителя информации и его стоимостью. Эта проблема до сих пор остаётся весьма важной и актуальной.
Таким образом, под материальной составляющей документа имеют в виду: 1) материальную основу документа; 2) форму носителя информации и 3) способ документирования или записи информации.
2. Форма материального носителя электронной информации
Научно-технический прогресс привел к появлению так называемой электронной документации. Ее специфика заключается в том, что человек не может воспринять электронный документ в том физическом виде, в каком он зафиксирован на носителе.
Кроме того, электронные документы находятся в прямой зависимости от информационных технологий, которые имеют необратимую тенденцию изменяться и устаревать по мере научно-технического прогресса в области техники и программного обеспечения. В этой связи велика опасность утраты доступа к таким документам через определенный промежуток времени.
В понятии электронного документа можно выделить три известные составляющие: зафиксированная информация, носитель, идентификационные реквизиты, что не выходит за рамки существующего определения документа.
К сожалению, в отличие от информации, зафиксированной на бумажном носителе, информация на машиночитаемом носителе может быть легко изменена без желания ее автора в результате несанкционированного доступа к ней постороннего лица, причем без всяких следов такого вмешательства.
Возникла проблема установления доказательственной силы машиночитаемого документа.
В электронных же документах каждая из этих составляющих относительно самостоятельна, что обусловлено особенностями их изготовления, обработки, хранения и передачи. Эта особенность во многом определяет специфику правового статуса электронных документов.
В качестве юридических признаков документа на машинном носителе выступают:
· машинный носитель информации;
· реквизиты, позволяющие идентифицировать форму и содержание компьютерной информации.
Для категории электронного документа особое значение имеет четкое законодательное урегулирование его реквизитов, т. к. именно они придают информации на материальном носителе статус документа.
Технология изготовления, хранения и передачи электронных документов коренным образом отличается от письменных документов и уже в силу этого реквизиты, успешно выполняющие свои функции в традиционных документах (подпись руководителя, печать, банковские реквизиты сторон, фирменные бланки и пр.), далеко не всегда приемлемы для них. В отношении электронных документов только электронная цифровая подпись в полной мере может выполнять функции реквизита.
Распространение документированной информации, снабженной электронной цифровой подписью, в системах связи и телекоммуникации аналогично распространению оригинала документов на бумажном носителе традиционными способами.
Распространение же документированной информации на машиночитаемом носителе без электронной цифровой подписи или других аналогичных средств идентификации подобно передаче или устной информации, идентичность которой гипотетическому оригиналу может быть подтверждена показаниями свидетелей, или копии документа, по отношению к которой требуется возможными способами доказать соответствие ее оригиналу.
Таким образом, для управленческого документа существенным является носитель информации. Носители документной информации изменяются в ходе технического прогресса. С развитием новых информационных технологий появляются так называемые электронные документы, носители информации которых принципиально отличаются от «бумажных».
Человек способен воспринимать электронный документ только с помощью специальных технологических процедур и программных средств. Электронные документы имеют физическую и логическую структуру, не совпадающую с прежними представлениями о документе как жесткой, неизменяемой конструкции информации и ее носителя.
Перевод информации на машиночитаемые носители вместо бумажных потребовал введения новых механизмов обеспечения «юридической силы» или «доказательственной силы» документа на таком носителе, например, электронной цифровой подписи.
3. Классификация документов на современных материальных носителях
Информатизация общества, бурное развитие микрографии, компьютерной техники и проникновение ее во все сферы человеческой деятельности определили появление документов на небумажных носителях информации.
Эти документы в отличие от традиционных, т.е. бумажных, как правило, требуют для воспроизведения информации использования технических средств. К этой группе принадлежат документы в виде фильмов, микрофиш, звуковых магнитных записей, а также в виде дискретных носителей для компьютерного чтения (дисков, дискет) и т.п.
Носители информации на перфолентах, перфокартах, магнитных и оптических носителях, а также прочие документы, предназначенные для перевода на другую языковую систему, принято относить к группе матричных документов. Документы на эти носителях информации, как правило, не поддаются непосредственному восприятию, считыванию.
Информация хранится на машинных носителях, а часть документов создается и используется непосредственно в машиночитаемой форме.
По предназначенности для восприятия рассматриваемые документы относятся к машиночитаемым. Это документы, предназначенные для автоматического воспроизведения находящейся в них информации. Содержание таких документов полностью или частично выражено знаками (перфорация, матричная магнитная запись, матричное расположение знаков, цифр и т.п.), приспособленными для автоматического считывания. Информация записывается на перфорационных картах или лентах, магнитных лентах, картах, дискетах, специальных бланках и подобных носителях.
Документы на современных носителях информации относятся к классу технически-кодированных, содержащих запись, доступную для воспроизведения только с помощью технических средств, в том числе звуковоспроизводящей, проекционной аппаратуры или компьютера.
Из всего массива существующих документов рассматриваемая группа выделяется по способу записи и считывания информации. В соответствии с этим признаком документы на новейших носителях информации делят на:
· документы на перфорированных носителях информации (перфорированные документы), в состав которых входят перфокарты, перфоленты, апертурные карты;
· документы на магнитных носителях информации (магнитные документы), в состав которых входят магнитные ленты, магнитные карты, магнитные диски гибкие (дискеты) и жесткие, а также видеодиски;
· документы на оптических носителях информации (оптические документы), группу которых составляют микрографические документы (микрофильмы, микродиски, микрокарты) и оптические диски;
· документы на голографических носителях информации (голографические документы). К ним относят голограммы.
По характеру связи документов с технологическими процессами в автоматизированных системах различают:
· машинно-ориентированный документ, предназначенный для записи и считывания части содержащейся в нем информации средствами вычислительной техники (заполненные специальные формы бланков, анкет и т.п.);
· машиночитаемый документ, пригодный для автоматического считывания содержащейся в нем информации с помощью сканера (текстовые, графические и другие виды записи, почтовый индекс);
· документ-машинограмма (распечатка), созданный на бумажном носителе с помощью средств вычислительной техники и оформленный в установленном порядке;
· документ на экране дисплея, созданный средствами вычислительной техники, отраженный на экране дисплея (монитора) и оформленный в установленном порядке;
электронный документ, содержащий совокупность информации в памяти вычислительной машины, предназначенный для восприятия человеком с помощью соответствующих программных и аппаратных.
4. Характеристика материальных носителей информации и их развитие
На бересте писали не только в Древней Руси, но и в Центральной и Северной Европе. Обнаружены берестяные грамоты на латыни. Известен случай, когда в 1594 г. 30 пудов бересты для письма было даже продано нашей страной в Персию.
Основным материалом для письма у народов Передней Азии первоначально являлась глина, из которой изготавливались слегка выпуклые плитки. После нанесения нужной информации (в виде клинообразных знаков) сырые глиняные плитки высушивались или обжигались, а затем помещались в специальные деревянные или глиняные ящики либо в своеобразные глиняные конверты.
Использование природных материалов для целей письма имело место и в более поздние времена. Например, в отдаленных уголках России даже в 18 веке иногда писали на бересте.
Исторически первым материалом, который специально изготовлялся для письма, был папирус. Его изобретение примерно в середине третьего тысячелетия до н.э. стало одним из важнейших достижений египетской культуры. Главными преимуществами папируса были компактность и легкость. Папирус производился из рыхлой сердцевины стеблей нильского тростника в виде тонких желтоватых листов, которые затем склеивали в полосы длиной в среднем до 10 м (их размеры достигали 40 и более м) и шириной до 30 см. Из-за большой ломкости запись на папирусе велась с одной стороны, и хранили ее в виде свитка.
Другим материальным носителем растительного происхождения, была тапа. По преимуществу тапа использовалась в экваториальной зоне (в Центральной Америке, на Гавайских островах). Она изготавливалась из лыка, луба, в частности, бумажного шелковичного дерева. Лыко промывалось, очищалось от неровностей, а затем отбивалось молотком, разглаживалось и просушивалось. Самым известным материалом животного происхождения, специально изготавливавшемся для целей письма и получившим широкое распространение в эпоху древности и средневековья, был пергамент. В отличие от папируса, производившего только в Египте, пергамент можно было получить в любой стране, так как изготавливался он из шкур животных путем очистки, промывки, просушки, растяжки с последующей обработкой мелом и пемзой. В нашей стране пергамент тали изготовлять только в 15 веке, а до этого его привозили из-за границы.
на пергаменте можно было писать с обеих сторон. Он был гораздо прочнее и долговечнее папируса. Однако пергамент являлся весьма дорогим материалом. Этот существенный недостаток пергамента удалось преодолеть лишь в результате появления бумаги.
До середины XIX века практически вся европейская, в том числе и российская, бумага изготавливалась из льняного тряпья. Его промывали, проваривали с содой, едким натром или известью, сильно разбавляли водой и размалывали на особых мельницах. Затем жидкую массу черпали специальной прямоугольной формой с прикрепленной к ней сеткой из проволоки. После стекания воды на металлическом сите оставался тонкий слой бумажной массы. Полученные таким образом влажные бумажные листы укладывали между отрезами грубого сукна или войлока, с помощью пресса отжимали воду и просушивали.
Металлические нити сетки оставляли на бумаге, изготовленной ручным способом, следы, видимые на просвет, поскольку бумажная масса в местах ее соприкосновения с проволокой была менее плотной. Эти следы получили название филиграней или водяного знака.
К настоящему времени известно около 175 тыс. филиграней, сделанных в разное время на бумажных мельницах и мануфактурах. Водяные знаки являлись торговой маркой, а также одним из средств защиты от подделки документов.
Важнейшим шагом в развитии бумагоделательного производства стало изготовление бумаги из древесины начиная с 1845 г. Это открытие связано с именем саксонского ткача Ф. Келлера. Древесное сырье становится основным в бумажной промышленности.
Развитие материальных носителей документированной информации в целом идёт по пути непрерывного поиска объектов с высокой долговечностью, большой информационной ёмкостью при минимальных физических размерах носителя. Начиная с 1980-х годов, всё более широкое распространение получают оптические (лазерные) диски. Это пластиковые или алюминиевые диски, предназначенные для записи и воспроизведения информации при помощи лазерного луча.
В настоящее время оптические (лазерные) диски являются наиболее надёжными материальными носителями документированной информации, записанной цифровым способом.
Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытым тончайшим слоем алюминия (ранее использовалось золото) с защитным слоем из лака, на котором обычно печатается этикетка.
По технологии применения оптические, магнитооптические и цифровые компакт-диски делятся на 3 основных класса:
2. Реверсивные оптические диски, позволяющие многократно записывать, воспроизводить и стирать сигналы (CD-RW, CD-E). Это наиболее универсальные диски, способные заменить магнитные носители практически во всех областях применения.
3. Цифровые универсальные видеодиски DVD (Digital Versatile Disk) типа DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R с большой ёмкостью (до 17 Гбайт).
Вместе с тем активно ведутся работы по созданию ещё более компактных носителей информации с использованием, так называемых нанотехнологий, работающих с атомами и молекулами. Плотность упаковки элементов, собранных из атомов, в тысячи раз больше, чем в современной микроэлектронике. В результате один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологии, может заменить тысячи лазерных дисков.
Таким образом, внедрение оптической технологии в документно-информационную сферу может рассматриваться как начало новой эры в распространении, хранении, использовании документированной информации.
Классификация материальных носителей магнитной записи:
· геометрической форме и размерам (форма ленты, диска, карты и т.д.);
· по внутреннему строению носителей (два или несколько слоёв различных материалов);
· по способу магнитной записи (носители для продольной и перпендикулярной записи);
· по виду записываемого сигнала (для прямой записи аналоговых сигналов, для модуляционной записи, для цифровой записи).
Самым первым носителем магнитной записи, на котором фиксировалась информация в аппаратах Поульсена на рубеже 19-20 вв., была стальная проволока диаметром до 1 мм. В начале 20 столетия для этих целей использовалась также стальная катаная лента. Однако качественные характеристики этих носителей были весьма низкими. Достаточно сказать, что для производства 14-часовой магнитной записи докладов на Международном конгрессе в Копенгагене в 1908 г. потребовалось 2500 км проволоки весом около 100 кг. Кроме того, в процессе использования проволоки и стальной ленты возникала трудноразрешимая проблема соединения отдельных их кусков. Стальной магнитный диск, первый патент на который был выдан еще в 1906 г., не получил тогда применения.
В 1963 г. фирмой Philips была разработана кассетная запись, позволившая применять очень тонкие магнитные ленты. Их максимальная толщина составляет всего 20 мкм при ширине 3,81 мм. В кассетных магнитофонах обе катушки находятся в специальном компакт-кассете и конец пленки заранее закреплен на пустой катушке. Запись на компакт-кассетах составляет обычно 60, 90 и 120 минут.
В электронно-вычислительных машинах на первых порах использовались также магнитные барабаны.
С начала 1960-х гг. широкое применение, прежде всего в запоминающих устройствах ЭВМ, получили магнитные диски, в настоящее время они наиболее используемые в работе с документированной информацией.
Винчестеры значительно превосходят гибкие диски. Они имеют лучшие характеристики емкости, надежности и скорости доступа к информации. Поэтому их применение обеспечивает скоростные характеристики диалога пользователя и реализуемых программ, расширяет системные возможности по использованию баз данных, организации многозадачного режима работы, обеспечивает эффективную поддержку механизма виртуальной памяти.
В настоящее время чаще всего используются дискеты емкостью 1,44 Мбайт. Они позволяют переносить документ и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно в компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жестких дисках.
Широкое применение, прежде всего в банковских системах, нашли так называемые пластиковые карты, представляющие собой устройства для магнитного способа хранения информации и управления данными.
Технологии и материальные носители магнитной записи постоянно совершенствуются. В частности, наблюдается тенденция к увеличению плотности записи информации на магнитных дисках при уменьшении его размеров и снижении среднего времени доступа к информации.
На перфорированном документе информация записана путем перфорирования (пробивки) отверстий (перфораций) или вырезки соответствующих участков материального носителя.
В зависимости от назначения документы на перфоносителях подразделяют на три типа:
1. для управления автоматическими устройствами при выполнении различных операций в процессе изготовления и контроля спроектированных изделий;
2. для управления, обработки, преобразования информации при проектировании изделий на ЭВМ;
3. для использования в процессе обработки и преобразования.
Запись информации на перфорированных документах может быть выполнена на непрерывной ленте или на карточках, представляющих собой как бы отрезки такой ленты, или на плоскости, на которой запись информации производится способом перфорирования. Поэтому по материальной конструкции носителя перфорированные документы делят на карточные (перфокарты, апертурные карты) и ленточные (перфоленты).
Перфокарты и перфоленты можно сгруппировать в виды по следующим признакам:
· предназначенности для восприятия различают машиночитаемые (перфокарты машинной сортировки) и человекочитаемые (перфокарты ручной сортировки);
· расположению матрицы различают перфокарты с краевой и внутренней перфорацией;
по целевому назначению перфорированные документы могут быть разделены на учетные, справочные, библиографические, информационные, диагностические, учебные.
Перфокарты применяются, в основном, для ввода и вывода данных в ЭВМ, а также в качестве основного носителя записи в перфорационных вычислительных комплексах. Существует большое число видов перфокарт, различающихся формой, размерами, объемом хранимой информации, формой и расположением отверстий.
Перфоленту можно использовать:
· при передаче или приеме телеграфных депеш;
· при работе на вычислительных машинах и другой организующей технике (пишущей, суммирующей, бухгалтерской, и т.д.), на специальных дешифраторах или в выходном устройстве ЭВМ;
· как запись информации научного и технического характера и т.д. на различных машинах и приспособлениях.
Цветные фотографические носители имеют более сложное строение, поскольку содержат также сине-, желто-, зелено-, красночувствительные слои. Впервые трехслойные цветные фотоматериалы были разработаны и выпущены в 1935 г. американской фирмой «Истмен Кодак». В дальнейшем совершенствование многослойных цветных материалов продолжалось. Важное значение имели разработки 1950-х гг., явившиеся одним из качественных скачков в истории фотографии, предопределив быстрое развитие и широкое распространение цветной фотографии.
В последние годы появились новые научные идеи, создающие основу для значительного роста светочувствительности материалов и доведения ее до светочувствительности человеческого глаза.
Помимо светочувствительности, важнейшими характеристиками фотографических материалов, в частности фотопленок, являются также зернистость, контрастность, цветочувствительность.
До недавних пор в научных и репродуктивных целях использовались также фотопластинки, где рабочий слой наносился на прозрачную стеклянную основу, которая не деформируется при химико-фотографической обработке и обеспечивает точную передачу изображения в позитиве.
По сравнении. с фотопленкой кинопленка обычно состоит из большого количества слоев. На подложку наносится подслой, который служит для закрепления светочувствительного слоя (или нескольких слоев) на основе. Кроме того, кинопленка обычно имеет противоореольный, противоскручивающий, а также защитный слой.
Кинопленки бывают черно-белые и цветные. Цветные кинопленки также представляют собой многокомпонентные полимерные системы.
Кинопленки делятся на:
· позитивные (для контактного и проекционного печатания);
· обращаемые (могут использоваться для получения негативов и позитивов);
· контратипные (для копирования, например, для массового изготовления фильмокопий);
· фонограммные (для фотографической записи звука).
К числу документов на микроформах относятся также микрокарты, микрофиши и ультрамикрофиши, являющиеся фактически плоскими форматными микрофильмами:
Несмотря на широкое распространение в последние десятилетия цифрового фото- и видеодокументирования, традиционные фотографические носители продолжают сохранять свою нишу на отечественном и зарубежном рынке материальных носителей информации, обеспечивая высокое качество при сравнительно низкой цене.
В массиве документов особое место занимают носители информации, содержащие одно или несколько микроизображений, получившие общее название микрографических документов или микроформ.
Микрографический документ выполняется на микроносителе микрокопии или оригинала документа. Этот класс документов составляют микрофильмы микрофиши и микрокарты.
Носители на базе флэш-памяти могут хранит записанную информацию очень длительное время (от 20 до100 лет). Будучи упакованы в прочный жесткий пластиковый корпус, микросхемы флэш-памяти способны выдерживать значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жестких дисков). Надежность такого рода носителей обусловлена и тем, что они не содержат механически движущихся частей. В отличие от магнитных, оптических и магнитооптических носителей, здесь не требуется применение дисководов с использованием сложной прецизионной механики. Их отличает также бесшумная работа.
Информацию на флэш-носителях можно изменять, т.е. перезаписывать. Помимо носителей с единственным циклом записи, существует флэш-память с количеством допустимых циклов записи / стирания до 10000, а также от 10000 до 1000000 циклов. Все эти типы принципиально не отличаются друг о друга. Отличия имеются лишь в архитектуре.
Несмотря на миниатюрные размеры, флэш-карты обладают большой емкостью памяти, составляющей многие сотни Мбайт. Они универсальны по своему применению, позволяя записывать и хранить любую цифровую информацию, в том числе музыкальную, видео- и фотографическую.
Налажено производство так называемых неподвижных флэш-дисков (в действительности они имеют отличающуюся от диска форму) емкостью в сотни Мбайт, тоже представляющих собой мобильные устройства для хранения и транспортировки информации. К примеру, флэш-диск Canyon Flash Drive имеет размеры 63*15*8,1 мм, а вес всего лишь 8г. Эти носители легко подключаются к компьютеру.
Таким образом, совершенствование технологии флэш-памяти идет в направлении увеличения емкости, надежности, компактности, многофункциональности носителей, а также снижения их стоимости.
Объемное изображение информации в настоящее время записывается на голографических носителях. Для голографической съемки используются специальные пластинки или пленки. Они позволяют уплотнить информацию на материальном носителе. Так, на одной голограмме размером 101*126 мм можно разместить более тысячи микроголограмм диаметром всего лишь 102 мм, что соответствует нескольким тысячам страниц текста.
Качество голографического изображения зависит от разрешающей способности фотографического материала и определяется числом интерференционных линий, фиксируемых на 1 мм. Дело в том, что длина световой волны очень мала, следовательно, расстояние между интерференционными максимумами тоже невелико и достигает всего лишь 1 мкм. Отсюда, чем больше число интерференционных линий, тем выше качество изображения. Поэтому для фиксации информации в голографии используются мелкозернистые фотоэмульсии, обладающие высоким разрешением (1000 линий на 1 мм и более).
В настоящее время ведутся поиски беззернистых фотоматериалов, способных записывать непрерывное распределение яркости интерференционной картины, в отличие от дискретного, которое дат зернистые фотографические эмульсии, представляющие собой взвесь светочувствительных зерен.
5. Влияние типа носителя информации на долговечность, стоимость и емкость документа
Передача информации во времени и пространстве непосредственно связана с характеристиками ее материального носителя. Не случайно проблема долговечности материальных носителей информации во все времена привлекала внимание участников процесса документирования. Уже в древности наблюдается стремление зафиксировать наиболее важную информацию на долговечных материалах, как камень, металл.
В процессе фиксирования информации наблюдалось стремление использовать качественные краски, стойкие чернила. Во многом благодаря этому до нас дошли многие важные текстовые исторические памятники. И, наоборот, использование недолговечных материальных носителей привели к безвозвратной утрате большинства документов далекого прошлого.
Однако, решая проблему долговечности, практически сразу же появилась проблема, заключавшаяся в том, что долговечные носители информации были, как правило, более дорогостоящими. Поэтому постоянно приходилось искать оптимальное соотношение между долговечностью материального носителя информации и его стоимостью. Эта проблема до сих пор остается весьма важной и актуальной.
До середины 19 века бумага изготавливалась из тряпичного сырья, содержала длинноволокнистый материал с большим содержанием чистой клетчатки, обеспечивавшей ей высокую механическую прочность и долговечность. В середине 19 столетия, по мнению специалистов, наступил первый кризисный период в истории бумажного документа. Он был связан с переходом к изготовлению бумаги из древесины, с применением химических процессов обработки волокна, с использованием синтетических красителей, с широким распространением машинописи и средств копирования.
Таким образом, обнаружилась определенная закономерность: усовершенствование технологии бумажного производства сопровождается снижением долговечности выпускаемых видов бумаги. Между прочим, ни один вид бумаги не смог превзойти долговечность папируса. Возраст папирусных свитков, хранящихся в настоящее время в библиотеках, музеях ряда стран, составляет несколько тысячелетий.
В конце 20 века с развитием компьютерных технологий и использованием принтеров для вывода информации на бумажный носитель вновь возникла проблема долговечности бумажных документов. Она обусловлена такими факторами как химическая стабильность краски, водостойкость, стойкость к физико-механическим воздействиям, вызывающим стирание, осыпание и другие дефекты.