Алешин Л.И., Максимов Н.В. Информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

по 35–40 шт. Звукозаписи хранят вдали от источников тепла и прямых

солнечных лучей. Оптимальная температура в хранилище звукозаписей

должна быть около 15°С, относительная влажность воздуха – 50%.

Магнитные ленты следует оберегать от воздействия пересыхания и

магнитных полей. Рекомендуется их помещать в целлофановые пакеты и

хранить в не запылённой атмосфере, защищённой от прямого доступа

солнечного света, не подвергая воздействию сильных магнитных полей,

которые создаются различными электрическими устройствами. Так, в

стандарте Великобритании (1988) рекомендуется поддерживать сле-

дующие условия внешней среды: температура 18–22°С, относительная

влажность ЗЗ–45 % при длительном хранении, которое определяется как

срок, превышающий шесть месяцев.

При длительном хранения информации на магнитной ленте проис-

ходит её старение, заключающееся в изменение характеристик носителя.

Для магнитных лент из полиэтилентерефталата в течение 50 лет харак-

теристики меняются не более, чем на 10%.

Магнитные ленты, запаянные в полиэтиленовые пакеты и поме-

щённые в коробки на расстоянии не менее 80 мм от любого возможного

источника магнитных полей, хранят на специальных полках в верти-

кальном положении. Гибкие диски (флоппи-диски) размещают в конвер-

ты из импрегнированной полимерной плёнки, не накапливающей элек-

тростатических зарядов. Изнутри конверты облицовываются мягким ма-

териалом, обеспечивающим чистоту поверхности флоппи-дисков.

В помещениях с документами на магнитной ленте напряжённость

паразитных магнитных полей не должна быть выше 400 А/м. Хранили-

ща рекомендуется отделять от рабочих помещений и читальных залов,

освещать лампами дневного света.

Для продления срока использования магнитных лент и дисков в

помещениях их хранения используют приточно-вытяжную вентиляцию,

а в хранилищах и помещениях, где проводятся работы с документами –

кондиционирование воздуха с очисткой от вредных примесей (серни-

стых соединений, оксидов азота и др.), ускоряющих процесс естествен-

ного старения компонентов информационного слоя. Материалы, приме-

няемые для покрытия пола, стен и потолков помещений, в которых ис-

пользуются магнитные ленты, не должны собирать пыль и быть её ис-

точником. Содержание пыли в воздухе не должно превышать 10 пыли-

нок на 1 кв. см (не более 10 мкм).

Микроформы желательно хранить в несгораемых шкафах, так как

они быстрее, чем бумага разрушаются под воздействием воды и огня

при пожарах и других стихийных бедствиях. Их рекомендуют хранить

при температуре не выше 21°С и низкой относительной влажностью

воздуха. Для микроформ постоянного хранения желательна температура

не выше 12°С, а для микроформ длительного хранения – не выше 15°С.

Плёнки на целлюлозной основе должны храниться при влажности

15–40%, а плёнки на полиэфирной основе – при влажности 30–40% с

максимумом 55–60%. При относительной влажности больше 60% появ-

ляется плесень, а при значениях ниже 45% плёнка может деформиро-

ваться и стать хрупкой.

При закладке на хранение рулонные микрофильмы должны быть

уложены в контейнеры из бескислотного картона, форматные микро-

фильмы – в конверты из бескислотной бумаги. Требования к стеллажам

и шкафам для хранения микроформ и расположение их в помещениях

хранилищ, как и требования к самим помещениям определяются ГОС-

Тами.

В Америке микроформы, предназначенные для передачи будущим

поколениям, помещают в герметичные капсулы из нержавеющей стали

(причём плёнки предварительно кондиционируют при очень низкой

влажности), и хранят под землёй в шахте при температуре 10°С. По

мнению специалистов такие условия обеспечивают сохранность страхо-

вого фонда в течение 1000 и более лет.

Рулонные микрофильмы хранят в алюминиевых коробках, микро-

фиши – в отдельных бумажных конвертах или прозрачной плёнке, кото-

рые помещают в специальные металлические шкафы, располагаемые на

расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.

Микрофильмы текущего хранения следует хранить при темпера-

туре не более 20°С и относительной влажности 50± 5%.

В целом микроформы требуют, как и оригиналы, тщательного

слежения за температурно-влажностным режимом. Неукоснительно вы-

полнение такого правила для негативов – неприкосновенных экземпля-

ров, сохраняемых в условиях пониженной температуры и относительной

влажности воздуха.

Всё бόльшую популярность получают носители информации на

компакт-дисках. Расчётным путём установлено, что CD-R «болванки» с

записью могут сохраняться 75 лет (цианиновый краситель), 100 лет

(фталоцианиновый краситель – «золотые» диски) и 200 лет (доработан-

ный фталоцианиновый краситель – платиновые диски). Незаписанный

диск хранится 5–10 лет. На CD-RW не существует установленных сро-

ков хранения. Фирмы обычно гарантируют количество циклов перезапи-

си.

Среди зарубежных специалистов бытует мнение, что в процессе

длительного хранения машиночитаемые данные подвергаются внешним

воздействиям, способным повлиять на достоверность данных. Возможно

искажение, повреждение или удаление машиночитаемых сведений в ре-

зультате небрежного обращения или несанкционированного доступа к

ним. Однако практически установлено, что при строгом соблюдении

технологических процессов обработки информации, создании необхо-

димых инструктивных, сопроводительных материалов и т.п. машиночи-

таемые данные могут не только долговременно сохраняться, но и иметь

полную юридическую силу.

Вопросы для самопроверки:

1. Традиционные и машиночитаемые носители информации.

2. Виды носителей информации.

3. Материалы носителей информации.

4. Хранение носителей информации.

5. Обеспечение сохранности информации на различных носите-

лях.

Тема 6. Технические средства информатизации

Обычно в компьютерной среде используют следующие терми-

ны, определяющие основные компоненты программно-аппаратных ком-

пьютерных средств.

Hardware –устройства, представляющие техническую компоненту

компьютера («железо»), т.е. аппаратные средства.

Software – совокупность программ, используемых в компьютере,

т.е. программные средства.

Brainware – знания и умения, необходимые пользователям для

грамотной работы на компьютере.

Классификация технических средств информатизации

Применяемые технические средства в значительной степени оди-

наковы для разных предметных областей, что позволяет говорить о воз-

можности их классификации. Попытки систематизации технических

средств информатизации предпринимались и ранее. Предложить единую

для всех систему классификации пока не удалось, из-за значительного

отличия этих средств друг от друга по параметрам, областям примене-

ния, разнообразию фирм изготовителей, появлению всё более новых

технических средств, включающих в себя несколько видов, отличаю-

щихся по принципу действия и т.п. Поэтому для изучения данной про-

блемы предлагается рассмотреть некоторое условное их деление.

Практически любые технические средства по назначению можно

разделить на универсальные для использования в различных областях

применения и специальные, созданные для эксплуатации в специфиче-

ских условиях или сферах деятельности, например, в сложных климати-

ческих условиях, в информационных центрах и др. В большинстве слу-

чаев используются универсальные технические средства, применение

которых снижает финансовые затраты на снабжение расходными мате-

риалами и ремонт, позволяет использовать типовые решения, облегчает

их освоение, эксплуатацию и др.

Ранее предлагалось деление технических средств информационной

деятельности по принципу действия на следующие группы: механиче-

ские, электромеханические, электрические, электронные, фотооптиче-

ские и пневматические.

Эта классификация не устарела и ныне, хотя она не учитывает та-

кие технические средства как копировально-множительная техника, ау-

диовизуальные и мультимедийные средства и др. Следует отметить, что

некоторые технические средства содержат различные (смешанные) по

принципу действия устройства или, являясь одинаковыми по назначе-

нию (пишущая машинка), одновременно относятся к различным груп-

пам, поэтому однозначно их разделять не всегда оказывается возмож-

ным. Постоянно появляются новые технические средства информатиза-

ции. В то же время классификация позволяет сформировать представле-

ние о разнообразии видов и типов технических средств, используемых в

повседневной работе, а также о широком круге проблем, возникающих

при попытке механизировать, компьютеризировать информационные

процессы и вообще использовать любые технические средства в органи-

зации.

Представим классификацию этих средств с учётом высказанных

выше соображений:

Механические, приводимые в движение мускульной силой чело-

века, (тележки, пишущие машинки, раздвижные стеллажи и т.д.).

Электромеханические, использующие в качестве источника дви-

жения электродвигатель (лифты и конвейеры для транспортировки но-

сителей информации, стеллажи, электрические пишущие машинки и

др.).

Электрические, применяющие электрические сигналы постоян-

ного или переменного тока, например, общее и местное освещение, те-

лефонная и радиосвязь, электрическое табло, датчики электрических

сигналов.

Фотооптические, использующие фотоэффект для получения изо-

бражений, например, микрофильмирующие устройства, фотонаборные

машины, проекторы, фотооптические датчики сигналов. К ним можно

отнести технические средства, использующие лазерные устройства: ко-

пиры, принтеры, сканеры, CD и DVD -проигрыватели, факсимильные

аппараты и др.

Электронные, различные виды вычислительной техники, телеви-

зоры и промышленное и офисное телевидение, электронные датчики

сигналов, звуковые колонки, модемы и т.п.

Электронномеханические, например, проигрыватели и плееры,

магнитофоны, видеомагнитофоны и видеоплееры, CD и DVD-

проигрыватели, музыкальные центры и др.

Пневматические, например, стеллажи и подъемники.

Основными техническими устройствами информатизации являют-

ся компьютеры и подключаемые к ним дополнительные устройства,

расширяющие их возможности.

Типы компьютеров, назначение и возможности использования.

Архитектура ПЭВМ. Компьютерные системы SOHO

ЭВМ – буквально расшифровывается, как электронно-

вычислительная машина. Под этой аббревиатурой понимается электрон-

ное устройство для автоматической обработки различных данных (ин-

формации). Синоним – компьютер (англ. «Computer» – вычислитель).

При рассмотрении вычислительной техники обычно выделяют:

персональные, SOHO, корпоративные компьютеры и суперкомпьютеры.

Рассмотрим компоненты этой достаточно условной классификации.

Персональные компьютеры (ПК) представляют информационно-

вычислительные системы, ресурсы которых направлены на обеспечение

деятельности одного работника (пользователя). Это наиболее многочис-

ленный класс средств вычислительной техники (СВТ), включающий, в

основном, IBM PC и Macintosh (фирмы Apple) совместимые ПК. Интен-

сивное развитие получают практически с начала их появления на рынке

(с начала 1980-х гг.), сочетая в себе для пользователей относительно не-

высокую стоимость с достаточно широкими возможностями.

Своим рождением персональный (настольный) компьютер обязан

микроЭВМ, появившимся в конце 1970-х годов. Такое название связы-

валось с малыми размерами ЭВМ, предшественниками которых были

большие ЭВМ, позволяющими размещать их на обычном столе. В авгу-

сте 1981 года фирма IBM объявила о выпуске первого своего ПК с ори-

гинальной дисковой операционной системой DOS фирмы Microsoft (MS

DOS). Компьютеры, выпускаемые другими фирмами и отвечающие всем

основным требованиям и параметрам, предъявляемым фирмой IBM, на-

зываются совместимыми и составляют клон IBM-совместимых компь-

ютеров.

Компьютеры, выпускаемые ведущими фирмами-производителями,

называют «brand-name». Хорошие компьютеры мало известных на рын-

ке компьютеров фирм называют «no-name», а компьютеры националь-

ной марки – «local-name». В России такие ПК называют «russian-name»

или «local rassian-name».

Компьютеры с аббревиатурой «SOHO» (Small Office/Home Office)

предназначены для использования в небольших офисах или как домаш-

ние ПК. Развитие информационной технологии и различные социальные

причины приводят всё большее количество людей к работе на ПК в до-

машних условиях. Наиболее популярные направления деятельности

SOHO – бухгалтерский учёт, консультации по финансированию пред-

приятий, информационное обслуживание, обновление БД клиентов,

маркетинговые и рекламные услуги подготовка издательской продукции

и другие.

Корпоративные компьютеры (иногда называемые мини-ЭВМ

или main frame) представляют вычислительные системы, обеспечиваю-

щие совместную деятельность многих работников в рамках одной орга-

низации, одного проекта, одной сферы информационной деятельности

при использовании одних и тех же информационно-вычислительных ре-

сурсов. Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие

центральный блок с большой вычислительной мощностью и значитель-

ными ИР, к которому подсоединяется большое число рабочих мест с

минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, устройство

позиционирования типа «мышь» и, возможно, устройство печати). В ка-

честве рабочих мест, соединенных с центральным блоком корпоратив-

ного компьютера, могут использоваться и ПК. Область применения кор-

поративных компьютеров – реализация ИТ в различных предметных об-

ластях и сферах деятельности крупных финансовых, производственных

и иных организаций, создание информационных систем, обслуживаю-

щих большое число пользователей в рамках одной функции (библиогра-

фические и иные БД, биржевые и банковские системы, продажа билетов

и т. п.).

Суперкомпьютеры позиционируются как вычислительные сис-

темы с предельными характеристиками вычислительной мощности и

ИР. Они используются в военной и космической областях деятельности,

фундаментальных научных исследованиях, глобальном прогнозирова-

нии погоды и др. К ним также относят высокопроизводительные мини

ЭВМ, объединяемые общей шиной с общей памятью.

Приведенная классификация учитывает автономное использование

ВС. Ныне преобладает тенденция объединения различных типов компь-

ютеров в вычислительные сети, позволяющая интегрировать информа-

ционно-вычислительные ресурсы для наиболее эффективной реализации

информационных технологий.

Кроме того, отметим, например, что ПК, в свою очередь, делятся

на: настольные («Desktop») и переносные («Notebook»), электронные

квантовые и нейронные устройства и т.д.

Основой «строительной» единицы квантового компьютера явля-

ется кубит (англ. аббревиатура «qubit» означает «Quantum Bit»). В нём

используется понятие волновой функции, представляемое в виде вектора

с большим числом значений. При этом кубит в единицу времени равен и

«0», и «1», тогда как классический бит в ту же единицу времени равен

либо «0», либо «1». В квантовых компьютерах используются элементар-

ные логические операции (дизъюнкция, конъюнкция и квантовое отри-

цание), с помощью которых организуется логика их работы.

ПК делятся на настольные («Desktop»), напольные (типа

«BigTower») и переносные (ноутбуки, карманные ПК (КПК), электрон-

ные справочники, переводчики и другие компактные системы).

Персональный компьютер — универсальное техническое уст-

ройство. По мере необходимости его конфигурацию (состав) можно из-

менять. При этом существует понятие базовой (стандартной) конфигу-

рации, которое не статично, а отражает уровень развития в данной

предметной области.

Рассмотрим современную стандартную конфигурацию ПК (Рис. 6-

1).

ПК стандартной конфигурации состоит из: системного блока, дис-

плея(монитора), клавиатуры, манипулятора «мышь». Порой в этот со-

став включают и печатающее устройство (принтер).

Системный блок – основной узел (компонент, модуль) ПК, внут-

ри которого установлены наиболее важные компоненты. Внутри сис-

темного блока, кроме внутренних системных устройств (материнская

плата с процессором и сопроцессором, память, контролеры устройств и

др.), могут находиться такие внешние устройства, как: накопители на

гибких и жестких магнитных дисках, драйверы CD и DVD, звуковая и

видео платы, сетевая плата, факс-модем и другие, например, стример.

Рис. 6-1. Стандартная конфигурация ПК

Системный блок обычно имеет две разновидности формы внеш-

него вида: горизонтальная – «А» и вертикальная – «Б». ПК с горизон-

тально расположенным системным блоком принято называть «Desktop»

(рис.6-1). Они делятся на плоские и особо плоские («Slim»).

В некоторых конструкциях ПК в одном корпусе располагают мо-

нитор и системный блок, образующие единую конструкцию – моноблок,

например, выпускаемых фирмой Apple и компактных ПК.

ПК с системными блоками в форме вертикальной башни (англ.

«tower») выпускаются в виде трёх основных размеров: «MiniTower» (на-

стольная малоразмерная конструкция), «MidiTower» (настольная сред-

неразмерная конструкция) и «BigTower» (напольная полноразмерная

конструкция).

В корпус системного блока ПК встроен блок питания находящихся

в нём устройств.

Рассмотрим подробнее системный блок.

На его передней панели имеется несколько кнопок и лампочек.

Первая кнопка служит для включения/выключения ПК и называется

«Power». Когда блок включён, горит лампочка зелёного цвета иногда с

аналогичным названием «Power».

Вторая кнопка называется «Reset» и предназначена для осуществ-

ления полной перезагрузки компьютера без отключения электропитания.

При её нажатии происходит очистка оперативного запоминающего уст-

ройства и начинается процесс подготовки ПК к работе. На эту кнопку

нажимают в тех случаях, когда не удаётся другими способами (про-

граммно или одновременным нажатием трёх клавиш Ctr, Alt и Del) вы-

вести ПК из состояния «зависания». Такое состояние возникает при от-

сутствии реакции ПК на нажатие любых клавиш и их комбинаций на

клавиатуре.

Практически все компьютеры имеют однотипную структуру (ар-

хитектуру). Любой компьютер состоит из устройств (блоков, плат, мо-

дулей, карт), являющихся важными и необходимыми или полезными, но

без которых компьютер может работать. Все они соединяются между

собой специальной внутренней линией связи, называемой шиной данных

или магистралью. Через эту шину каждое устройство компьютера по-

сылает и принимает адресные сигналы от других устройств.

Дадим краткую характеристику основным устройствам персо-

нальных компьютеров, архитектура которых представлена на Рис. 6-2.

Рис. 6-2. Архитектура ПК

К внутренним устройствам относятся:

1) Процессор – электронная схема, выполняющая все вычисления

и обработку информации.

2) Сопроцессор дополнительный процессор, служащий для под-

держки (ускорения) математических вычислений.

В современных компьютерах они (1 и 2) размещаются в одном

корпусе микросхемы процессора.

3) ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Из неё процес-

сор берет данные для работы. В последнее время широко используется

кэш-память – буферная память, расположенная между процессором и

оперативной памятью и служащая для ускорения выполнения повто-

ряющихся операций и команд без участия процессора.

4) ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (включая BIOS). К

нему же относят CMOS – полупостоянную память.

5) Шина – магистраль передачи данных между ОП и контроллера-

ми – служит для организации взаимодействия и согласования парамет-

ров внутренних и внешних устройств. По ней осуществляется обмен

всеми машинными командами в компьютере.

6) Специальные контроллеры и адаптеры, с помощью которых к

ЭВМ подключаются все внешние устройства, каждое из которых имеет

свой уникальный адрес (аналогично почтовому адресу). С помощью ад-

реса процессор определяет к какому или каким внешним устройствам

ЭВМ в соответствующий момент времени будет направлена определён-

ная команда. Контроллеры и адаптеры могут находиться как внутри сис-

темного блока на материнской плате или картах дополнительных внеш-

них устройств, так и вне его, внутри ряда внешних устройств.

Внешние устройства осуществляют связь компьютера с внешним

миром. С помощью контроллеров или адаптеров они подключаются к

компьютеру через специальную «магистраль» или « шину» и подразде-

ляются на устройства ввода, вывода информации, манипуляторы и на-

копители на гибких, жестких магнитных и магнитооптических дисках,

компакт дисках и т.п. (внешняя постоянная или долговременная память),

звуковые и сетевые карты (платы), факс-модемы и другие устройства,

например, стримеры. Внешние устройства могут находиться как внутри

системного блока, так и вне его. Они подключаются к системному блоку

с помощью специальных интерфейсных кабелей.

Такие устройства, как модемы, дисководы для компакт-дисков,

стримеры и.т.д. могут производиться и как внешние, и как внутренние

устройства.

Внешние устройства, удалённые от системного блока на опреде-

лённое расстояние называют периферийными устройствами.

Рассмотрим более подробно устройства ПК.

100

Внутренние устройства компьютеров. Процессоры и память

Первое, представленное на рисунке устройство компьютера, назы-

вается микропроцессор. Первый микропроцессор создан в 1971 году и

предназначалась для микрокалькуляторов.

МикроПроцессор или центральный процессор (ЦП) – мозг ПК

(англ. «CPU» – Central Processor Unit, что означает блок центрального

процессора). Процессор выбирает команды из памяти ПК, расшифровы-

вает и исполняет их. По этим командам он выполняет арифметические и

логические операции, получает данные из устройств ввода информации

и посылает результаты на устройства вывода. Процессор вырабатывает

специальные сигналы синхронизации и управления, контролирует рабо-

ту шины и всех периферийных устройств. Конструктивно процессор

представляет специальную микросхему, называемую «чип» (Chipset)

или «БИС» (Большая интегральная схема).

Кроме центрального процессора применяются и другие специали-

зированные процессоры, например, арифметический, называемый со-

процессором (второе устройство на схеме). Сопроцессор (англ. «NPU» –

Numeric Processor Unit или «FPU» – Floating-Point Unit) – альтернатив-

ный математический процессор. Он выполняет математические вычис-

ления с плавающей запятой (точкой) в несколько раз быстрее собствен-

но процессора. Ранее представлял отдельную «БИС». В современном

исполнении он размещается в одном корпусе с центральным процессо-

ром. С успехом используется и для ускорения вывода на экран дисплея

графических статических и динамических изображений. В компьютерах

используются и специальные дополнительные процессоры, устанавли-

ваемые на соответствующих картах (платах), например, графического

адаптера.

Главным показателем параметром, характеризующим процессор,

как и сам компьютер, является производительность – скорость обра-

ботки данных, т.е. число миллионов выполняемых команд в секунду

(MIPS). Следовательно, одна из важных характеристик компьютера –

тактовая частота, выражаемая в мегагерцах. В современных ПК она

достигает нескольких Гигагерц (ГГц).

Следующий параметр ПК (на схеме №3 и 4) – цифровая память,

характеризуемая ёмкостью, измеряемой в байтах.

Разобраться с этим вопросом можно, зная способ представления

информации в ЭВМ. Рассмотрим эту проблему. Для осуществления об-

работки информации в ЭВМ, вносимые в неё данные (буквы, цифры,

специальные знаки) кодируются, так как компьютер понимает информа-

цию только в специальных машинных кодах.

В обиходе пользуются десятичной системой счисления, приме-

няющей набор цифр от «0» до «9». Любое число в данной системе со-

стоит из единиц, десятков, сотен, тысяч и т.д. Например, число 153

можно представить как 1 сотню, 5 десятков и 3 единицы, или 1*102 +