Носители информации

Определения и обозначения

Носитель информации — материальный объект или среда, на которых информация записывается и хранится. Информация — это сами сведения, а носитель — физическая основа, на которой они представлены. Например, текст в книге является информацией, а бумажные страницы — её носителем. Это различие помогает понять, почему одни и те же сведения можно записать разными способами.

Магнитный носитель — носитель, где данные кодируются изменением намагниченности участков поверхности. Устройство изменяет эти участки при записи, а при чтении распознаёт их состояния. К магнитным носителям относятся жёсткие диски и магнитные ленты. Такой способ позволяет хранить цифровые данные без нанесения видимых знаков.

Оптический носитель — носитель, с которого данные считываются лазером по особенностям его поверхности. К этому виду относятся CD и DVD. Чтобы получить записанную информацию, диск помещают в устройство, которое направляет на него лазер и распознаёт отражённый свет. Поэтому сам диск и прибор для его чтения выполняют разные роли.

Флэш-память — энергонезависимая электронная память, в которой данные хранятся в микросхемах и сохраняются после отключения питания. Энергонезависимость означает, что для удержания информации не требуется постоянный ток. Флэш-память используют, например, в USB-накопителях и картах памяти. Благодаря этому файлы удобно переносить между устройствами.

Как это устроено

Чтобы сохранить сведения, их нужно связать с физически различимыми состояниями какого-либо объекта. Если состояния можно различать и сопоставлять с данными, устройство или человек сможет записать и прочитать информацию. На бумаге такими состояниями становятся знаки, линии и изображения, а в электронных устройствах — состояния элементов памяти. Значит, запись — это не перемещение самой информации, а её представление на материальном носителе.

На бумаге сведения кодируются буквами, цифрами, знаками и рисунками. Читатель распознаёт условные обозначения и восстанавливает смысл текста или изображения. Для этого не требуется электронное устройство: достаточно видеть нанесённые на бумагу знаки и знать, что они означают. Поэтому бумажную книгу можно читать независимо от наличия компьютера или электричества.

При магнитной записи устройство намагничивает отдельные участки поверхности так, чтобы их состояния представляли данные. Участки могут соответствовать элементам цифрового кода, который компьютер умеет обрабатывать. При чтении датчик обнаруживает магнитные состояния, а устройство переводит их в данные и передаёт компьютеру. Такой способ возможен потому, что намагниченность сохраняется и может быть обнаружена прибором.

Оптический диск содержит участки поверхности, которые по-разному отражают лазерный свет. Дисковод направляет лазер на диск и по отражённому сигналу определяет, какие данные были записаны. Затем устройство превращает полученную последовательность сигналов в информацию, понятную компьютеру. Без дисковода прочитать диск обычным способом нельзя: нужно оборудование, которое направляет лазер и распознаёт отражение.

Во флэш-памяти данные сохраняются в микросхемах благодаря устойчивым электрическим состояниям их элементов. При записи устройство меняет эти состояния, а при чтении измеряет их и преобразует в данные. Память удерживает сведения и без питания, поэтому накопитель можно отключить и перенести. При выборе носителя сравнивают ёмкость, скорость доступа, долговечность и удобство переноса: разные задачи требуют разных сочетаний этих свойств.

Виды носителей информации и их особенности

Чтобы определить вид носителя, смотрите прежде всего на то, каким способом на нём сохраняются данные, а не на то, как он выглядит. Особенности помогают решить, какое оборудование понадобится и удобно ли будет переносить носитель. Для конкретной задачи также сравните его свободную ёмкость со всеми файлами, которые собираетесь записать.

Разбор задач

Задача 1. Разделите на группы бумажную книгу, жёсткий диск, DVD и USB-флеш-накопитель. Нужно определить способ хранения данных для каждого предмета, а не просто перечислить устройства. Сначала отделим бумагу от цифровых носителей, затем распределим цифровые носители по принципу записи.

1. В книге текст и изображения представлены знаками и рисунками на бумаге, поэтому это бумажный носитель.
2. В жёстком диске данные кодируются состояниями намагниченных участков, поэтому он относится к магнитным носителям.
3. DVD читается лазером по особенностям поверхности, значит, это оптический носитель.
4. USB-флеш-накопитель хранит данные в микросхемах флэш-памяти, поэтому он относится к электронным носителям.

Ответ: бумажный — книга; магнитный — жёсткий диск; оптический — DVD; электронный — USB-флеш-накопитель. Классификация основана на способе хранения данных. При этом флеш-накопитель является устройством, внутри которого находится флэш-память.

Задача 2. Нужно передать большой файл однокласснику и выбрать подходящий носитель из предложенных. Условия не называют конкретный список носителей и не сообщают размер файла, поэтому сначала нужно проверить, какие варианты доступны и сколько места свободно. Затем учитываем, что у одноклассника должно быть устройство для чтения выбранного носителя.

1. Уточните объём файла и найдите носитель, на котором достаточно свободного места.
2. Проверьте, можно ли удобно перенести носитель и есть ли у одноклассника устройство для чтения.
3. Если USB-флеш-накопитель имеет достаточную ёмкость и подходит к обоим устройствам, выберите его: файл можно перенести напрямую.
4. Если подходящего накопителя нет, сравните другие варианты по ёмкости, переносимости и необходимости специального оборудования.

Ответ: при наличии подходящей по ёмкости USB-флеш-накопителя разумно выбрать его. Он рассчитан на перенос данных и обычно подключается к компьютеру без дисковода. Если накопитель не подходит или его нет, выбор зависит от доступных устройств и свободного места.

Задача 3. На носителе объёмом 8 Гбайт хранятся файлы общим объёмом 5 Гбайт. Можно ли записать ещё один файл объёмом 2,5 Гбайт? Сравним общий объём после записи с ёмкостью носителя, используя одинаковые единицы. Так можно понять, останется ли достаточно места.

1. Записанные файлы занимают 5 Гбайт, а новый файл — 2,5 Гбайт.
2. Сложим объёмы: 5 + 2,5 = 7,5 Гбайт.
3. Сравним результат с ёмкостью: 7,5 Гбайт меньше 8 Гбайт.

Ответ: да, файл можно записать, если на носителе действительно доступна вся оставшаяся ёмкость. После записи будет занято 7,5 Гбайт, то есть по условию останется 0,5 Гбайт. Сравнение корректно, потому что все значения указаны в Гбайтах.

Типичные ошибки

Считать носитель и информацию одним и тем же — значит путать основу и содержание. Такое случается, потому что в обычной речи говорят, например, «книга содержит сведения», не разделяя бумагу и текст. Проверьте себя вопросом: что физически можно взять в руки, а что является смыслом записанного? Бумага — носитель, а текст — информация.

Называть USB-флеш-накопитель флэш-памятью тоже неточно: накопитель — устройство, а память — способ хранения данных внутри него. Понятия легко смешать, потому что название памяти часто используют для всего прибора. Чтобы проверить себя, различайте внешний предмет и его внутреннюю часть: накопитель подключают к компьютеру, а флэш-память находится в его микросхемах.

Предполагать, что любой носитель читается без специального устройства, — ошибка. Бумагу можно читать непосредственно, но для оптического диска нужен дисковод, а магнитные данные считывает подходящее оборудование. Ошибку допускают, если представляют носитель как самостоятельный источник уже понятного человеку текста. Перед использованием выясните, какое устройство сможет прочитать его данные.

Сравнивать объём файла и ёмкость носителя в разных единицах без перевода нельзя. Например, числа в мегабайтах и гигабайтах напрямую не показывают, какая величина больше. Сначала приведите обе величины к одинаковым единицам, а затем сравните или сложите их. Для нескольких файлов также учитывайте их суммарный объём и доступное свободное место.

Связь с другими темами

Для понимания носителей нужно знать, что информация бывает представлена в разных формах и записывается с помощью кодирования. Кодирование связывает сведения с физическими состояниями носителя: например, со знаками на бумаге или состояниями элементов памяти. Это объясняет, почему данные можно сохранять и считывать разными способами. Позже эти знания пригодятся при изучении файлов и устройств хранения данных.

Тема также связана с файловыми системами и резервным копированием. Файловая система помогает хранить и находить файлы на носителе, а резервная копия позволяет сохранить важные данные отдельно от основного экземпляра. Зная свойства носителей, проще выбрать место для копии и оценить, хватит ли на нём ёмкости. Это помогает бережно обращаться с файлами и не терять их при неисправности устройства.

Что запомнить

• Носитель информации — материальная основа для записи и хранения данных.
• Одну и ту же информацию можно записать на разных носителях.
• Магнитные, оптические и электронные носители хранят данные разными способами.
• Для чтения некоторых носителей требуется специальное устройство.
• При выборе носителя учитывают его ёмкость, скорость, надёжность и удобство использования.
• Ёмкость носителя должна быть не меньше общего объёма записываемых данных.