Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Получение электрической энергии Атомная физика
Информационные системы Технологии программирования Прогноз развития информационных технологий Мультимедийные технологии Телекоммуникационные технологии Технологии баз данных Геоинформационные системы

Хранение информации – процесс обеспечения сохранности документов или данных, удовлетворительного состояния материального носителя, защиты от несанкционированного доступа и недозволенного использования.

Потребность в хранении информации зародилась вместе с человеческой цивилизацией. Исторически первоначальным хранилищем информации является память человека. Первые общественные хранилища информации – библиотеки и архивы – возникли с появлением первых форм документной информации – рукописей и рукописных книг. Сегодня, помимо библиотек и архивов, сохранность документов, «материализованного» в них общественного культурного достояния обеспечивают книжные палаты, видеотеки, фильмотеки, фонотеки, архивы, патентные бюро, музеи, картинные галереи, медиатеки, депозитарии. Все большее распространение получают хранилища компьютерной информации: базы и банки данных, базы знаний, автоматизированные информационно-поисковые системы, электронные библиотеки.

Хранение информации – это процесс передачи информации во времени, связанный с обеспечением неизменности состояний материального носителя. Для осуществления хранения информационная система должна воспринятую и, возможно, переработанную информацию преобразовать в физическое явление, т. е. занести на соответствующий носитель.

Носитель информации – материальный объект, содержащий информацию в зафиксированном виде и специально предназначенный для ее передачи во времени, т. е. хранения.

Носителями информации могут быть:

• объекты в неживой природе: система твердых тел, система жидкостей, носители информации в газообразных системах и во Вселенной;

• объекты в живой природе: в микромире, растительном мире, в мире животных;

• организм человека: нервная система человека (носители – отдельные структуры нервных клеток), физиологическая, психологическая система;

• объекты в социальной природе: персонал, организационные единицы (научные, производственные и т. п. организации), документы, символы, знаки, информационные системы, технологии и сети.

Носитель должен, с одной стороны, обладать легкостью изменения структуры при занесении на нее информации, подлежащей хранению, а с другой – устойчивостью к разрушению. Очевидно, что эти два свойства являются взаимоисключающими.

В социальной среде (обществе) различают носители для оперативного и долговременного хранения информации в соответствии с минимальным временем от момента занесения информации на носитель до ее обесценивания. Однако, точное время, когда информация обесценится полностью, неизвестно. Иногда информация, занесенная одним субъектом и в определенный момент времени, теряющая свое значение для него, приобретает значительную ценность для других субъектов.

В настоящее время наиболее распространенным носителем информации является бумага. Ее распространенность объясняется дешевизной и легкостью изменения отражательной способности поверхности. Воздействуя на бумагу различными красителями, можно заносить на нее любую графическую информацию – от текстов до многоцветных репродукций картин. Бумага является носителем с низкой стойкостью к различным природным факторам. Например, при повышенной влажности бумага разбухает и плесневеет, при пониженной – высыхает и ломается, она легко возгорается, обесцвечивается. Поэтому необходимо принимать меры к ее сохранности.

Рассмотрим различные виды носителей информации. В вычислительной технике принято выделять носители, предназначенные для использования человеком и машинные. Носители, предназначенные для использования человеком, могут быть «считаны» визуально или при наличии специальных преобразователей с помощью органов слуха.

Машинные носители различаются по материалу (бумажные, пластмассовые, металлические, комбинированные), по принципу изменения структуры (оптические, фотооптические, магнитные, полупроводниковые, диэлектрические, перфорационные), по методу считывания (контактные, оптические, магнитные, электрические).

С точки зрения применения различают носители с возможностью прямого доступа и с последовательным доступом. Носители второго типа являются обычно квазиодномерными, т. е. для того чтобы найти какую-то запись, хранящуюся на носителе, надо обязательно «просмотреть» все предыдущие записи. Типичный пример – магнитная лента. Носители с возможностью прямого доступа являются, как правило, многомерными, т. е. местоположение нужной записи на них задается не одной, а несколькими координатами.

Одним из важнейших критериев при выборе машинного носителя является его удельная емкость (количество информации, записанной в единице объема, на единице площади или длины). Этот параметр оказывает влияние не только на габариты носителя, но и на время доступа к нужной записи.

Свойство носителя информации, которое позволяет реализовать функции хранения информации, многократного ее использования, представления и воспроизведения информации называют памятью. Часто под памятью понимают запоминающее устройство, хранящее информацию.

Для реализации информационного процесса, связанного с хранением больших объемов информации, важное значение имеют такие характеристики запоминающих устройств, как емкость памяти, время доступа и плотность записи.

Емкостью памяти называют общую накопительную способность запоминающих устройств в единицах количества информации, обычно в алфавитно-цифровых знаках или байтах.

Временем доступа называют промежуток времени между поступлением в запоминающее устройство запроса на считывание или запись определенной информации и его /выполнением.

Плотность записи – это количество элементов носителя (каждый из которых используется для размещения одного бита информации) в единице объема, площади или длины (соответственно размерность бит/мм3, бит/мм2 или бит/мм). Чаще всего повышение плотности записи означает уменьшение стоимости носителя, отнесенной к биту.

Обычно, чем больше емкость запоминающего устройства, тем больше и время доступа.

Хранение и накопление информации вызвано многократным использованием, применением условно-постоянной, справочной и других видов информации, необходимостью комплектации первичных данных до их обработки. Назначение технологического процесса накопления данных состоит в создании, хранении и поддержании в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для выполнения функциональных задач системы управления. Хранение и накопление информации осуществляется в информационных базах, на машинных носителях в виде информационных массивов, где данные располагаются по установленному в процессе проектирования порядку.

Указанные функции, выполняемые в процессе накопления данных, реализуются по алгоритмам, разработанным на основе соответствующих математических моделей.

Процесс накопления данных состоит из ряда основных процедур, таких как выбор хранимых данных, хранение данных, их актуализация и извлечение.

Информационный фонд систем управления должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Эти принципы реализуются процедурой выбора хранимых данных, в процессе выполнения которой производится анализ циркулирующих в системе данных, и на основе их группировки на входные, промежуточные и выходные определяется состав хранимых данных. Входные данные – это данные, получаемые из первичной информации и создающие информационный образ предметной области. Они подлежат хранению в первую очередь. Промежуточные данные – это данные, формирующиеся из других данных при алгоритмических преобразованиях. Как правило, они не хранятся, но накладывают ограничения на емкость оперативной памяти компьютера. Выходные данные являются результатом обработки первичных (входных) данных по соответствующей модели, они входят в состав управляющего информационного потока своего уровня и подлежат хранению в определенном временном интервале. Вообще, данные имеют свой жизненный цикл существования, который фактически и отображается в процедурах процесса накопления.

Процедура хранения состоит в том, чтобы сформировать и поддерживать структуру хранения данных в памяти ЭВМ. Современные структуры хранения данных должны быть независимы от программ, использующих эти данные, и реализовывать вышеуказанные принципы (полнота и минимальная избыточность). Такие структуры получили название баз данных. Осуществление процедур создания структуры хранения (базы данных), актуализации, извлечения и удаления данных производится с помощью специальных программ, называемых системами управления базами данных.

В процессе накопления данных важной процедурой является их актуализация. Под актуализацией понимается поддержание хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организована информационная технология. Актуализация данных осуществляется с помощью операций добавления новых данных к уже хранимым, корректировки (изменения значений или элементов структур) данных и их уничтожения, если данные устарели и уже не могут быть использованы при решении функциональных задач системы.

Процедура извлечения данных из базы необходима для пересылки требуемых данных либо для преобразования, или для отображения, а также для передачи по вычислительной сети.

При выполнении процедур актуализации и извлечения обязательно выполняются операции поиска данных по заданным признакам и их сортировки, состоящие в изменении порядка расположения данных при хранении или извлечении.

На логическом уровне все процедуры процесса накопления должны быть формализованы, что отображается в математических и алгоритмических моделях этих процедур.

Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в компьютерном виде представляется базой данных. Процесс перехода от информационного (смыслового) уровня к физическому, описывается трехуровневой системой моделей представления информационной базы: концептуальной, логической и физической схем. Концептуальная схема информационной базы описывает информационное содержание предметной области, т. е. какая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии. Логическая схема информационной базы должна формализовано описать ее структуру и взаимосвязь элементов информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический, сетевой. Выбор подхода определяет и систему управления базой данных, которая, в свою очередь, определяет физическую модель данных – физическую схему информационной базы, описывающую методы размещения данных и доступа к ним на машинных (физических) носителях информации, Модель данных – формализованное описание информационных структур и операций над ними.

Основным способом хранения документов является их консервация. Консервация осуществляется различными методами, в их числе:

• соблюдение нормативных условий – режимов хранения (санитарно-гигиенического, температурно-влажностного, светового). С этой целью осуществляется гигиеническая обработка документов (очистка от механических повреждений), выявление и уничтожение микроскопических грибов (микологический надзор и дезинфекция); насекомых (энтомологический надзор и дезинсекция), грызунов (дератизация), повреждающих документы;

• стабилизация – обработка, замедляющая старение и предотвращающая повреждение документа (нейтрализация кислотности, блокирование ионов тяжелых металлов, защита от биологического фактора путем обработки документов и помещений специальными веществами, использование защитных материалов для хранения документов);

• реставрация – восстановление эксплуатационных свойств, а также формы и внешнего вида документа (ремонт, восполнение утраченных частей; механическая, ферментная, химическое очистка; отбеливание, упрочение, реконструкция переплета, укрепление блока, ламинирование и др.);

• изготовление копии – воспроизведение документа на другом носителе в том же или ином формате с помощью различных технологий (фотокопии, ксерокопии, микрокопии, электронные копии).

Другим способом хранения документов и данных является архивирование. Архивирование – процесс обеспечения долговременного и эффективного хранения документов или данных, как правило, редко используемых. Методы архивирования:

• резервное копирование документов или данных для оперативного восстановления их в случае разрушения или порчи;

• сжатие информации с целью уменьшения объемов хранения и возможностью восстановления исходной формы документов или данных. Технологии микрокопирования обеспечивают сжатие информации за счет уменьшения размера текста или изображения. Компьютерные технологии «упаковки» информации используют преимущественно метод кодирования для создания копий файлов меньшего размера. Наиболее популярными программами архивирования данных являются программы ARJ, WinZip, WinRar. Современные технические и программные средства обеспечивают различные техники сжатия текстовой, графической, звуковой, видео-, анимированной информации и записи файлов на относительно недорогих и компактных носителях. Это позволяет существенно снижать объемы информационных массивов и затраты на их хранение.

Предлагается использовать следующую классификацию систем и подсистем КИС. В зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии сама КИС или его составная часть (подсистемы) могут быть отнесены к различным классам: Класс A: системы (подсистемы) управления технологическими объектами и/или процессами. Класс B: системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Класс C: системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия.
Технологии искусственного интеллект