Nośniki informacji i ich historia. Ewolucja nośników danych Działania z informacją
Prezentacja na temat „Historia rozwoju nośników pamięci” w informatyce w formacie PowerPoint. Ta prezentacja dla uczniów w skrócie omawia, w jaki sposób ludzie zapisywali informacje, od czasów starożytnych po współczesność. Autor prezentacji: nauczyciel informatyki, Gordienko T.V.
Fragmenty prezentacji
Nasza cywilizacja w obecnym stanie jest nie do pomyślenia bez nośników informacji. Nasza pamięć jest zawodna, dlatego ludzkość już dawno wpadła na pomysł zapisywania myśli we wszelkiej formie. Nośnik pamięci to dowolne urządzenie przeznaczone do rejestrowania i przechowywania informacji.
Przykładami nośników mogą być papier lub pamięć USB Flash, a także gliniana tabliczka lub ludzkie DNA. Informacje mogą być również inne - jest to tekst, dźwięk i wideo. Historia nośników pamięci zaczyna się dość dawno temu...
Kamienie i ściany jaskiń - paleolit (do 40 do 10 tysięcy lat p.n.e.)
Pierwszymi nośnikami informacji były podobno ściany jaskiń. Malowidła naskalne i petroglify (od greckiego petros – kamień i glif – rzeźba) przedstawiały zwierzęta, polowania i sceny codzienne. Tak naprawdę nie wiadomo do końca, czy malowidła jaskiniowe miały służyć przekazywaniu informacji, służyły jako zwykła dekoracja, łączyły te funkcje, czy też były w ogóle potrzebne do czegoś innego. Są to jednak najstarsze znane obecnie nośniki danych.
Tabliczki gliniane – VII wiek p.n.e
- Na glinianych tabliczkach pisano, gdy glina była jeszcze mokra, a następnie wypalano je w piecu.
- To właśnie tabliczki gliniane stały się podstawą pierwszych w historii bibliotek, z których najsłynniejszą jest biblioteka Asurbanipala w Niniwie (VII w.), która zawierała około 30 tysięcy tabliczek klinowych.
Tabletki woskowe
Tabliczki woskowe to drewniane tabliczki, których wnętrze zostało pokryte kolorowym woskiem w celu napisania ostrym przedmiotem (rysikiem). Używany w starożytnym Rzymie.
Papirus - 3000 pne
- Papirus to materiał pisarski, który rozpowszechnił się w Egipcie i całym basenie Morza Śródziemnego, do jego produkcji wykorzystano roślinę z rodziny turzycowatych.
- Pisali na nim specjalnym długopisem.
Pergamin - II wiek przed naszą wiarą
- Pergamin stopniowo zastępował papirus. Nazwa materiału pochodzi od miasta Pergamon, gdzie po raz pierwszy ten materiał został wyprodukowany. Pergamin to niegarbowana skóra zwierzęca – owcza, cielęca lub kozia.
- Popularności pergaminu sprzyjał fakt, że na nim (w przeciwieństwie do papirusu) można zmyć tekst napisany rozpuszczalnym w wodzie tuszem (patrz palimpsest) i nałożyć nowy. Dodatkowo można pisać na pergaminie po obu stronach kartki
Papier - I lub początek II wieku naszej ery
- Uważa się, że papier wynaleziono w Chinach pod koniec pierwszego lub na początku drugiego wieku naszej ery.
- Rozprzestrzenił się dzięki Arabom dopiero w VIII-IX wieku.
Kora brzozy - rozpowszechniona od XII wieku
- Litery z kory brzozy były używane w Nowogrodzie i zostały odkryte przez naukowców w 1951 roku.
- Teksty liter z kory brzozowej wytłaczano za pomocą specjalnego narzędzia - rysika, wykonanego z żelaza, brązu lub kości.
Karty dziurkowane – wprowadzone w 1804 r., opatentowane w 1884 r
Pojawienie się kart dziurkowanych kojarzone jest głównie z nazwiskiem Hermana Holleritha, który posłużył się nimi podczas przeprowadzania spisu ludności w USA w 1890 roku. Jednak pierwsze karty dziurkowane powstały i były używane znacznie wcześniej. Joseph Marie Jacquard używał ich do projektowania wzorów tkanin na swoje krosno już w 1804 roku.
Taśmy papierowe dziurkowane - 1846
Taśma papierowa dziurkowana pojawiła się po raz pierwszy w 1846 roku i służyła do wysyłania telegramów
Taśma magnetyczna - lata 50-te
- W 1952 roku do przechowywania, zapisywania i odczytywania informacji w komputerze IBM System 701 używano taśmy magnetycznej.
- Następnie taśma magnetyczna zyskała ogromne uznanie i popularność w postaci kaset kompaktowych.
Dyski magnetyczne - lata 50
Dysk magnetyczny został wynaleziony przez firmę IBM na początku lat 50-tych.
Dyskietka - 1969
Pierwsza tak zwana dyskietka została po raz pierwszy wprowadzona w 1969 roku.
Dysk twardy - obecny
- Tutaj dochodzimy do czasów współczesnych.
- Dysk twardy został wynaleziony w 1956 roku, ale nadal jest używany i stale udoskonalany.
Dysk kompaktowy, DVD - obecny
Tak naprawdę CD i DVD to bardzo podobne technologie, różniące się nie tyle rodzajem nośnika, ile technologią nagrywania
Błysk – obecny
Oczywiście nie wszystkie nośniki informacji wymyślone i wykorzystywane przez ludzkość są tutaj wymienione. Niektóre rodzaje nośników są celowo pomijane (CD-R, Blue Ray, bębny magnetyczne, lampy), a niektóre oczywiście są po prostu zapominane.
Slajd 1
Nośniki danych: krótka historia
Instytucja państwowa Gimnazjum nr 32 Republika Kazachstanu, Ałmaty
Prezentacja: Nauczycielka informatyki Tatyana Viktorovna Gordienko
Slajd 2
Nasza cywilizacja w obecnym stanie jest nie do pomyślenia bez nośników informacji. Nasza pamięć jest zawodna, dlatego ludzkość już dawno wpadła na pomysł zapisywania myśli we wszelkiej formie. Nośnik pamięci to dowolne urządzenie przeznaczone do rejestrowania i przechowywania informacji. Przykładami nośników mogą być papier lub pamięć USB Flash, a także gliniana tabliczka lub ludzkie DNA. Informacje mogą być również inne - jest to tekst, dźwięk i wideo. Historia nośników pamięci zaczyna się dość dawno temu...
Slajd 3
Kamienie i ściany jaskiń - paleolit (do 40 do 10 tysięcy lat p.n.e.)
Pierwszymi nośnikami informacji były podobno ściany jaskiń. Malowidła naskalne i petroglify (od greckiego petros – kamień i glif – rzeźba) przedstawiały zwierzęta, polowania i sceny codzienne. Tak naprawdę nie wiadomo do końca, czy malowidła jaskiniowe miały służyć przekazywaniu informacji, służyły jako zwykła dekoracja, łączyły te funkcje, czy też były w ogóle potrzebne do czegoś innego. Są to jednak najstarsze znane obecnie nośniki danych.
Slajd 4
Tabliczki gliniane – VII wiek p.n.e
Na glinianych tabliczkach pisano, gdy glina była jeszcze mokra, a następnie wypalano je w piecu. To właśnie tabliczki gliniane stały się podstawą pierwszych w historii bibliotek, z których najsłynniejszą jest biblioteka Asurbanipala w Niniwie (VII w.), która zawierała około 30 tysięcy tabliczek klinowych.
Slajd 5
Tabletki woskowe
Tabliczki woskowe to drewniane tabliczki, których wnętrze zostało pokryte kolorowym woskiem w celu napisania ostrym przedmiotem (rysikiem). Używany w starożytnym Rzymie.
Slajd 6
Papirus - 3000 pne
Papirus to materiał pisarski, który rozpowszechnił się w Egipcie i całym basenie Morza Śródziemnego, do jego produkcji wykorzystano roślinę z rodziny turzycowatych. Pisali na nim specjalnym długopisem.
Slajd 7
Pergamin - II wiek przed naszą wiarą
Pergamin stopniowo zastępował papirus. Nazwa materiału pochodzi od miasta Pergamon, gdzie po raz pierwszy ten materiał został wyprodukowany. Pergamin to niegarbowana skóra zwierzęca – owcza, cielęca lub kozia. Popularności pergaminu sprzyjał fakt, że na nim (w odróżnieniu od papirusu) można zmyć tekst napisany rozpuszczalnym w wodzie tuszem (patrz palimpsest) i nałożyć nowy. Dodatkowo można pisać na pergaminie po obu stronach kartki
Slajd 8
Papier - I lub początek II wieku naszej ery
Uważa się, że papier wynaleziono w Chinach pod koniec pierwszego lub na początku drugiego wieku naszej ery.
Slajd 9
Rozprzestrzenił się dzięki Arabom dopiero w VIII-IX wieku.
Slajd 10
Kora brzozy - rozpowszechniona od XII wieku
Litery z kory brzozy były używane w Nowogrodzie i zostały odkryte przez naukowców w 1951 roku. Teksty liter z kory brzozowej wytłaczano za pomocą specjalnego narzędzia - rysika, wykonanego z żelaza, brązu lub kości.
Slajd 11
Karty dziurkowane – wprowadzone w 1804 r., opatentowane w 1884 r
Pojawienie się kart dziurkowanych kojarzone jest głównie z nazwiskiem Hermana Holleritha, który posłużył się nimi podczas przeprowadzania spisu ludności w USA w 1890 roku. Jednak pierwsze karty dziurkowane powstały i były używane znacznie wcześniej. Joseph Marie Jacquard używał ich do projektowania wzorów tkanin na swoje krosno już w 1804 roku.
Slajd 12
Taśmy papierowe dziurkowane - 1846
Taśma papierowa dziurkowana pojawiła się po raz pierwszy w 1846 roku i służyła do wysyłania telegramów
Slajd 13
Taśma magnetyczna - lata 50-te
W 1952 roku zaczęto używać taśmy magnetycznej do przechowywania, zapisywania i odczytywania informacji w komputerze IBM System 701. Ponadto taśma magnetyczna zyskała ogromne uznanie i rozpowszechnienie w postaci kaset kompaktowych.
Wykonał uczeń z grupy 1TBK
Czeptsowa Alena
Kierownik: Zakarina Larisa Eduardovna
Projekt indywidualny z informatyki na temat „Starożytne i współczesne nośniki danych”
Celem pracy jest scharakteryzowanie
starożytne i współczesne media.
Aby osiągnąć ten cel, należy rozwiązać następujące zadania:
1. Przestudiuj historię rozwoju nośników danych.
2. Rozważ cechy starożytnych i współczesnych nośników danych.
Istotność tematu projektu polega na tym, że wraz z pojawieniem się nowoczesnych elektronicznych nośników danych ważna jest możliwość wyboru tych najbardziej niezawodnych z punktu widzenia właściwości fizycznych oraz pod względem niezawodności przechowywania i odczytywania informacji.
Nośnik pamięci to dowolne urządzenie przeznaczone do zapisywania i przechowywania wszelkich informacji.
Przechowywanie informacji to sposób rozpowszechniania informacji w
przestrzeń i czas. Sposób przechowywania informacji zależy od nośnika.
ANTYCZNE NOŚNIKI INFORMACYJNE
Karty dziurkowane
Na początku XIX wieku pojawiły się pierwsze tekturowe karty dziurkowane. Karty zostały wyprodukowane przez firmę IBM. W połowie XX wieku zaczął się rozprzestrzeniać system liczb binarnych, podsumowujący szeroką gamę danych.
Taśmy dziurkowane
Pierwszymi komputerowymi nośnikami danych były także dziurkowane taśmy papierowe. Używany w telegrafach. Ze względu na swój format taśmy umożliwiały łatwe wprowadzanie i wyprowadzanie.
Taśma magnetyczna
Magnetyczne nośniki danych dokonały przełomu w nagrywaniu dźwięku. Magnetofony szpulowe i magnetofony kasetowe stały się powszechne.
Dyski magnetyczne - lata 50
Dysk magnetyczny został wynaleziony przez firmę IBM na początku lat 50-tych.
Dyskietka - 1969. Dyskietkę wprowadzono po raz pierwszy w 1969 r. W przypadku konwencjonalnych nośników i urządzeń dyskietek zwykle stosuje się metodę kodowania informacji zwaną modulacją zmodyfikowanej częstotliwości (MFM).
NOWOCZESNE MEDIA INFORMACYJNE
Dysk kompaktowy, DVD
Płyta CD została opracowana przez firmę Sony i weszła do masowej produkcji w 1982 roku. Przede wszystkim format zyskał ogromną popularność dzięki wygodnemu nagrywaniu dźwięku. Płyty CD zapoczątkowały rewolucję w komputerach osobistych. Z biegiem czasu zaczęto produkować komputery PC wraz z napędami obsługującymi format CD
Dyski twarde
Pierwsze dyski twarde (dyski twarde) zostały stworzone w 1956 roku przez firmę IBM. Były niepraktyczne. Do 1995 roku wolumen wynosił 10 gigabajtów. Dziesięć lat później pojawiły się modele Hitachi o pojemności 500 gigabajtów. Dyski twarde stały się podstawą komputerów PC. Z biegiem czasu zaczęto produkować podobne modele w połączeniu z urządzeniami pamięci masowej, dyskami i jednostką elektroniczną.
Dyski flash
Pierwsza uniwersalna magistrala szeregowa została opracowana w połowie lat 90-tych. Największą popularność zdobyły dyski flash oparte na tym interfejsie. Uniwersalność złącza pozwala na współpracę napędów z telewizorami, odtwarzaczami DVD i innymi urządzeniami wyposażonymi w technologię USB. Pendrive nie boi się zarysowań i kurzu, które dla płyt CD były śmiertelnym zagrożeniem.
Fiszka
Blu-Ray- najnowocześniejsza klasa dysków optycznych. Format opracowany przez firmę Sony Nowy standard umożliwił nagrywanie dłuższych filmów. Wolumen zaczął sięgać setek gigabajtów. Zapewnia to lepszą jakość nagrywania dźwięku i obrazu. Według Sony jest to ostatni format laserowy, ponieważ osiągnięto już minimalną długość lasera.
Żyjemy dziś w epoce, którą nie bez powodu nazywa się wiekiem społeczeństwa informacyjnego. Postęp osiągnął punkt, w którym ludzie po prostu toną w przepływie danych w codziennym życiu. Być może nośniki informacji, których rodzaje stale się mnożą, ulegną radykalnej zmianie, zgodnie z wymaganiami współczesnego człowieka.
Dziękuję za uwagę
Człowiek od zawsze starał się nie tylko dowiedzieć jak najwięcej o otaczającym go świecie, ale także przekazać wszystkie zgromadzone informacje przyszłym pokoleniom. W tym artykule rozważymy, choć pokrótce, rozwój metod przechowywania i przekazywania informacji, ewolucję nośników informacji, począwszy od kamiennej ściany w jaskini, a skończywszy na najnowszych osiągnięciach w dziedzinie wysokich technologii.
Legendy głębokiej starożytności...
Wkrótce wraz z pojawieniem się pierwszych cywilizacji piktografia została przekształcona w hieroglify i pismo klinowe. W nowym systemie znaków pojawiły się już abstrakcyjne pojęcia, rachunek różniczkowy itp. A sam system znaków stał się mniejszy.
Zmieniły się także media: teraz kamienne ściany stały się dziełem człowieka, a rzeźbienie w kamieniu stało się bardziej zręczne. Pojawiły się także kompaktowe nośniki danych: arkusze papirusu w Egipcie i tabliczki gliniane w Mezopotamii.
Im bliżej naszych czasów, tym tańsze i bardziej kompaktowe stawały się nośniki danych, ilość informacji wzrastała o rzędy wielkości, a system znaków językowych stawał się coraz prostszy.
Z papirusu ludzkość przeniosła się na pergamin, z pergaminu na papier. Od hieroglifów po pismo alfabetyczne (nawet dzisiejsze języki hieroglificzne – chiński, japoński, koreański – opierają się na standardowym zestawie alfabetycznym).
Tak więc w kilku akapitach przyjrzeliśmy się przeszłości języków i nośników informacji i praktycznie zbliżyliśmy się do głównego tematu.
Ewolucja nośników informacji w XX-XXI wieku
Karty dziurkowane i taśmy papierowe
Wraz z rozwojem inżynierii mechanicznej i automatyzacji produkcji konieczne stało się programowanie obrabiarek i maszyn – określając sekwencyjny zestaw operacji w celu usprawnienia produkcji. W tym celu stworzono język binarny (0/1 – off/on), a pierwszym nośnikiem informacji w języku binarnym była karta dziurkowana. Arkusz grubego papieru podzielono na określoną liczbę komórek, niektóre z nich zostały przebite, inne pozostały nienaruszone. Standardowa karta dziurkowana zawierała informacje o długości 80 znaków.
Później, stosując tę samą zasadę działania, zaczęto stosować taśmę papierową dziurkowaną - rolkę papieru lub taśmę nitrocelulozową z dziurkowanymi otworami. Zaletą taśmy dziurkowanej była stosunkowo duża prędkość odczytu (do 1500 B/s), ale mała wytrzymałość taśmy i brak możliwości ręcznej edycji informacji (np. kartę dziurkowaną można było wyciągnąć z talii i ręcznie dziurkowano niezbędne bity).
Taśma magnetyczna
Nośniki papierowe zostały zastąpione nośnikami magnetycznymi. Początkowo był to specjalnie namagnesowany drut (taki nośnik do dziś stosuje się w czarnych skrzynkach lotniczych), później zastąpiono go elastyczną taśmą magnetyczną, którą zwijano w szpule lub kasety kompaktowe. Zasada nagrywania jest nieco podobna do dziurkowania. Taśma magnetyczna jest podzielona na całej szerokości na kilka niezależnych ścieżek; przechodząc przez magnetyczną głowicę rejestrującą, wymagany odcinek taśmy zostaje namagnesowany (podobnie jak dziurkowany odcinek taśmy dziurkowanej), następnie namagnesowany odcinek zostanie odczytany przez technologię komputerową jako 1, a odcinek nienamagnesowany jako 0.
Dyskietki magnetyczne
W ślad za taśmą magnetyczną wynaleziono elastyczny dysk magnetyczny - okrąg wykonany z gęstego, elastycznego tworzywa sztucznego z warstwą magnetyczną nałożoną na powierzchnię. Pierwsze dyskietki były ośmiocalowe, później zastąpiono je bardziej znanymi 5,25-calowymi i 3,5-calowymi. Ten ostatni przetrwał na rynku nośników pamięci do połowy XXI wieku.
Jeździ dalej trudny dyski magnetyczne
Równolegle z elastycznymi nośnikami magnetycznymi rozwijały się nośniki na twardych dyskach magnetycznych (HDD, dysk twardy, HDD). Pierwszy działający model dysku twardego został stworzony w 1956 roku przez firmę IBM (model IBM 350). Pojemność IBM 350 wynosiła 3,5 MB, co na tamte czasy było całkiem sporo. Pierwszy dysk twardy miał wielkość dużej lodówki i ważył nieco poniżej tony.
W ciągu trzydziestu lat rozmiar dysku twardego został zmniejszony do formatu 5,25 cala (rozmiar napędu optycznego); dziesięć lat później dyski twarde stały się powszechnie znanym formatem 3,5 cala.
W połowie lat 90. przekroczono pojemność 1 GB, a w 2005 r. osiągnięto maksymalną pojemność dla zapisu podłużnego - 500 GB. W 2006 roku wypuszczono na rynek pierwszy dysk twardy z metodą zapisu prostopadłego o pojemności 500 GB. W 2007 roku przekroczona została granica 1 TB (model wypuściła firma Hitachi). W tej chwili największa pojemność komercyjnego modelu dysku twardego wynosi 3 TB.
Pamięć flash to rodzaj technologii półprzewodnikowej pamięci programowalnej elektrycznie (EEPROM). Ze względu na swoją zwartość, niski koszt, wytrzymałość mechaniczną, dużą pojemność, szybkość i niskie zużycie energii, pamięć flash jest szeroko stosowana w cyfrowych urządzeniach przenośnych i nośnikach danych.
Istnieją dwa główne typy pamięci flash: ANI I NAND.
Pamięć NOR jest używana jako pamięć nieulotna o małej objętości, wymagająca szybkiego dostępu bez awarii sprzętu (pamięć podręczna mikroprocesora, chipy POST i BIOS).
Pamięć NAND stosowana jest w większości urządzeń elektronicznych jako główny nośnik danych (telefony komórkowe, telewizory, odtwarzacze multimedialne, konsole do gier, ramki do zdjęć, nawigatory, routery sieciowe, punkty dostępowe itp.). Pamięć NAND jest również wykorzystywana w dyskach SSD, stanowiących alternatywę dla magnetycznych dysków twardych, oraz jako pamięć podręczna w hybrydowych dyskach twardych. Nie zapomnij także o kartach flash we wszystkich kształtach i typach połączeń.
Najbardziej znaczącą wadą pamięci flash jest ograniczona liczba cykli zapisu na nośniku. Dzieje się tak za sprawą samej technologii pamięci reprogramowalnej.
Dyski optyczne
Nośniki te to dyski poliwęglanowe ze specjalną metalową powłoką nałożoną z jednej strony. Zapis i późniejszy odczyt odbywa się za pomocą specjalnego lasera. Podczas zapisu na metalowej powłoce laser tworzy specjalne wgłębienia (wgłębienia), które po późniejszym odczytaniu przez dysk laserowy zostaną odczytane jako „1”.
Cały rozwój mediów optycznych można podzielić na cztery części:
Pierwsza generacja: dyski laserowe, płyty kompaktowe, dyski magnetooptyczne. Główną cechą jest to, że dyski są stosunkowo drogie i mają małą pojemność; dyski charakteryzują się dużym zużyciem energii (bezpośrednio związanym z technologią zapisu i odczytu dysków). Płyty kompaktowe trochę odbiegają od tej definicji (prawdopodobnie dlatego zajęły pozycję dominującą przed pojawieniem się drugiej generacji dysków optycznych).
Drugie pokolenie: DVD, MiniDisc, cyfrowy dysk wielowarstwowy, DataPlay, fluorescencyjny dysk wielowarstwowy, GD-ROM, uniwersalny dysk multimedialny. Czym druga generacja dysków optycznych różni się od pierwszej? Przede wszystkim duża gęstość zapisu informacji (6-10 razy). Oprócz DVD mają one głównie zastosowania specjalistyczne (MD – do nagrań audio, UMD – do konsol Sony PlayStation). Oprócz DVD wszystkie inne formaty wymagają drogiego sprzętu do zapisu i odczytu informacji (zwłaszcza DMD i FMD, które wykorzystują wielowarstwowe i wielowymiarowe technologie przechowywania).
Trzecia generacja: Płyta Blu-ray, HD DVD, uniwersalny dysk do przodu, optyczny o ultra gęstości, profesjonalny dysk na dane, uniwersalny dysk wielowarstwowy. Te dyski optyczne są niezbędne do przechowywania wideo w wysokiej rozdzielczości. Główną cechą jest użycie niebiesko-fioletowego lasera do zapisywania i odczytywania informacji zamiast czerwonego (z wyjątkiem VMD). Pozwala to na dalsze zwiększenie gęstości zapisu (6-10 razy w porównaniu do drugiej generacji).
Jak w każdej ewolucji, w rozwoju dysków optycznych istnieje główna gałąź rozwoju i gałęzie poboczne. Główną gałęzią są najbardziej rozpowszechnione i odnoszące największe sukcesy komercyjne rodzaje dysków optycznych: płyty CD, DVD, Blu-Ray. Pozostałe typy dysków optycznych albo osiągnęły ślepy zaułek w swoim rozwoju, albo mają wyspecjalizowane zastosowania.
Czwarta generacja (niedaleka przyszłość): Wszechstronny dysk holograficzny. Za główną rewolucyjną technologię w rozwoju optycznych nośników danych uważa się technologię zapisu holograficznego, która umożliwia zwiększenie gęstości zapisu na dysku optycznym około 60-80 razy. Pierwsze dyski holograficzne wprowadzono na rynek w 2006 roku, a sam standard technologiczny został ostatecznie zatwierdzony w 2007 roku. Ale rzeczy nadal tam są. W 2010 roku ogłoszono, że przekroczono limit pojemności 515 GB, jednak ten model dysku holograficznego nie został wprowadzony do produkcji.