Наибольший объем информации может хранить: Среди перечисленных видов памяти наибольший объем информации может хранить …

Содержание

Тестовое задание «Память компьютера»

Тест на тему “Память компьютера”

1. Что из перечисленного является запоминающим устройством с циклическим доступом?

а) ЗУ на магнитном диске

б) ЗУ на магнитной ленте

в) ОЗУ

г) безадресные ЗУ

2. Какая память из перечисленных видов памяти, обладает самым большим быстродействием?

а) ПЗУ

б) кэш-память

в) ОЗУ

г) регистры процессора

3. В какой памяти компьютера информация хранится в виде файлов?

а) в оперативной памяти

б) во внешней памяти

в) в кэш-памяти

г) в регистровой памяти процессора

4. Запоминающие устройства с каким способом хранения информации используются для организации оперативной памяти компьютера?

а) оптические ЗУ

б) статические ЗУ

в) динамические ЗУ

г) ЗУ на магнитных носителях

5. Адресуемой единицей информации оперативной памяти компьютера является

а) один байт

б) два байта

в) три байта

г) один бит

6. Какой объем информации может хранить каждый элемент памяти запоминающего устройства?

а) один байт

б) два байта

в) четыре байта

г) один бит

7. Какая характеристика памяти показывает скорость передачи данных за единицу времени?

а) пропускная способность

б) объем

в) быстродействие

8. Что из перечисленного является запоминающим устройством с произвольным доступом?

а) ЗУ на магнитном диске

б) ЗУ на магнитной ленте

в) кэш-память

г) ОЗУ

9. Информация, записанная на магнитный диск, называется

а) регистр

б) файл

в) машинное слово

г) ячейка

10. Какое из перечисленных запоминающих устройств является буферным?

а) ПЗУ

б) ОЗУ

в) кэш память

г) ВЗУ

Ответы на тест

1) а

6) г

2) г

7) а

3) б

8) г

4) в

9) б

5) а

10) в

ТЕСТ ПО РАЗДЕЛУ 4

Организация и принципы функционирования памяти ЭВМ

26. Наибольший  объем памяти потребуется для хранения … a) слова «укроп» b) числа 22 c)

26. Наибольший  объем памяти потребуется для хранения …
a) слова «укроп»
b) числа 22
✔ c) слова «десять» — числа даже если их хранить как строки, потребуют не больше 3 символов. В «укроп»е символов 5, а тут 6 — больше всего.
d) числа 777

27. Один бит — это такое количество информации, когда неопределенность…
a) увеличивается в 2 раза
✔ b) уменьшается в 2 раза — определение бита.3

34. Не является своиством информации..
a) Понятность
b) Полнота
✔ c) Прямолинейность
d) Доступность

35. Сколько секунд потребуется для передачи сообщения  со  скоростью 14 400  бит/с, 
чтобы передать 225 кбайт?
a) 512
b) 125
✔ c) 128 = 225 * 1024 * 8 / 14 400
d) 400

36. Килобайт — это…
a) 1000 символов
b) 8 бит
c) 1000 байт
✔ d) 1024 байт

37. Сколько битов в слове «Байт»?
a) 8
b) 24
✔ c) 32 — четыре символа, каждый по 1 байту = 8 бит
d) 4

38. Наименьший объем памяти требуется для хранения…

✔ a) Целой числовой величины — вопрос не вполне корректный, неизвестно, какой диапазон изменения величин. Если на символ тратить 1 байт, то 10 байт — точно больше, чем отводится на число (2-4 байта обычно). Если считать, что целые числа маленькие, то на их хранение нужно меньше места, чем на вещественное число. Графический примитив хранит внутри себя хотя бы один вещественный параметр, так что он занимает не меньше места, чем вещественное число.3 = 8)

44. Не является носителем информации…
a) Книга
b) Глобус
✔ c) Ручка — на всем другом хранится информация, ручка — устройство записи
d) Видеопленка

45. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационый объем 
фразы: «Один пуд — около 16,4 килограмма»
a) 32 Кбайта
b) 512 бит
c) 64 бита
✔ d) 32 байта — 32 символа по 1 байту

46. Сколько байт информации содержит сообщение объемом 216 бит
a) 16
b) 28
✔ c) 27 (в 1 байте 8 бит, 216 бит = 216/8 байт)

d) 32

47. Сообщение, информационный объем которого равен 32  битам, соответствует объему 
информации в байтах…
a) 5
b) 2
c) 3
✔ d) 4 (32 бита = 32/8 байт)

48. Сообщение, имеющее информационный объем 800 бит, содержит количество символов…
a) 10
b) 80
✔ c) 100 (1 байт = 8 бит на символ)
d) 8

49. В какой системе счисления хранится информация в компьютере?
a) Троичной
✔ b) Двоичной
c) Десятичной
d) Двенадцатиричной

50. Сколько двоичных цифр можно записать в двух байтах?
a) 2
b) 8
✔ c) 16 (2 байта = 2*8 бит)
d) 32

Виды запоминающих устройств — Dropbox

Объем места хранилища больше не зависит от характеристик вашего компьютера. Существует множество вариантов хранения файлов, которые позволяют экономить место на вашем компьютере, телефоне или планшете. Если ваши устройства работают медленно из-за нехватки места, вы можете выгрузить файлы на физическое устройство для хранения данных. А еще лучше, используйте более удобную технологию хранения данных и сохраняйте файлы в облаке. 

Облачное хранилище

Облачные хранилища, которые не являются устройствами в полном смысле этого слова, представляют собой самый новый и гибкий тип хранилищ данных для компьютеров. Облако — это не место и не объект, а огромное количество серверов, расположенных в центрах хранения и обработки данных по всему миру. Когда вы сохраняете документ в облаке, вы храните его на этих серверах.

Поскольку все данные хранятся онлайн, облачное хранилище не предусматривает использования вторичных запоминающих устройств вашего компьютера, позволяя вам сэкономить место на них. 

Облачное хранилище обеспечивает значительно больший объем места, чем USB-накопители и другие физические устройства. Это избавит вас от необходимости искать нужный файл по всем устройствам.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители, популярные благодаря своей портативности, также уступают облачному хранилищу. Существует не так уж много карманных внешних жестких дисков. Хотя они меньше по размеру и легче по весу, чем внутренние накопители, это все-таки материальные устройства. А облако может «сопровождать» вас где угодно: оно не занимает места и не имеет физических уязвимостей, как внешний диск.

Внешние запоминающие устройства также были популярны как быстрый вариант передачи файлов, но они полезны только в том случае, если вы имеете доступ к каждому физическому устройству. Сейчас облачные вычисления стремительно развиваются, так как многие компании переходят на удаленную работу. Вряд ли вы будете отправлять USB-накопитель по почте за границу, чтобы передать большой файл коллеге. Облако обеспечивает связь между удаленными сотрудниками, упрощая совместную работу на расстоянии.

Если вы забудете принести на встречу жесткий диск с важными документами, у вас не будет другого выхода, кроме как вернуться за ним. Если вы сломаете или потеряете жесткий диск, вряд ли вы сможете восстановить данные. С облачным хранилищем нет таких рисков: для ваших данных создаются резервные копии, и вы имеете к ним доступ в любое время и из любой точки, где есть подключение к Интернету.

Благодаря умной синхронизации Dropbox вы можете получить доступ к любому файлу в Dropbox со своего компьютера. Это точно так же, как если бы ваши файлы хранились локально, только при этом они не занимают места на вашем диске. Если вы храните все ваши файлы в Dropbox, они всегда находятся на расстоянии одного клика. Они доступны на любом устройстве с подключением к Интернету, и вы можете мгновенно поделиться ими.

Внешние запоминающие устройства

Помимо носителей информации, размещенных в компьютере, существуют также внешние цифровые запоминающие устройства. Они обычно используются с целью увеличения объема места для хранения данных, когда на компьютере остается мало места, а также чтобы обеспечить большую мобильность или облегчить передачу файлов с одного устройства на другое.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители

В качестве внешних накопителей можно использовать как жесткие диски, так и твердотельные накопители. Как правило, среди внешних запоминающих устройств они обеспечивают самый большой объем места: внешние жесткие диски — до 20 ТБ памяти, а внешние твердотельные накопители (по разумной цене) — до 8 ТБ.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители работают точно так же, как и их внутренние аналоги. Большинство внешних накопителей можно подключить к любому компьютеру; они не привязаны к одному устройству, поэтому могут идеально использоваться для передачи файлов между устройствами.

Устройства флеш-памяти

Мы уже упоминали флеш-память, когда обсуждали твердотельные накопители. Устройства флеш-памяти состоят из триллионов взаимосвязанных ячеек флеш-памяти, в которых хранятся данные. Эти ячейки содержат миллионы транзисторов, которые при включении и выключении представляют единицы и нули в двоичном коде, а компьютер считывает и записывает информацию.

Один из самых известных типов устройства флеш-памяти — это USB-накопитель. Эти небольшие портативные запоминающие устройства, также известные как флеш-накопители, или «флешки», долгое время широко использовались в качестве дополнительных компьютерных запоминающих устройств. До того как Интернет предоставил нам возможность легко и быстро делиться файлами, USB-накопители были незаменимы для перемещения файлов с одного устройства на другое. Однако их можно использовать только на устройствах с USB-портом. В большинстве старых компьютеров присутствует USB-порт, но для более новых может потребоваться переходник.

В наши дни USB-накопитель может вместить до 2 ТБ данных. USB-накопители обойдутся дороже, чем внешний жесткий диск, но они идеально подходят для хранения и переноса небольших файлов благодаря своей простоте и удобству.

Помимо USB-накопителей, к устройствам флеш-памяти также относятся SD-карты и карты памяти других типов, которые часто используются в качестве носителей информации в цифровых камерах.

Оптические запоминающие устройства

Компакт-диски, DVD-диски и диски Blu-Ray используются не только для воспроизведения музыки и видео, но и как запоминающие устройства. Они относятся к категории оптических запоминающих устройств, или оптических носителей.

Двоичный код хранится на этих дисках в виде микроскопических углублений на дорожке, идущей по спирали от центра диска. Работающий диск вращается с постоянной скоростью, а лазер на дисковом накопителе сканирует дорожку на диске. То, как луч лазера отражается или рассеивается на участке дорожки, определяет, записаны ли на нем 0 или 1 в двоичном коде.

DVD имеет более узкую спиральную дорожку, чем компакт-диск, что позволяет хранить больше данных при том же размере диска, а в дисководах DVD используется более тонкий красный лазер, чем в дисководах компакт-дисков. DVD также могут быть двухслойными, что увеличивает их емкость. Blu-Ray — это технология более высокого уровня, обеспечивающая хранение данных на нескольких слоях с еще более узкими дорожками, для считывания которых требуется еще более точный синий лазер.

  • Диски типа CD-ROM, DVD-ROM и BD-ROM относятся к оптическим дискам, предназначенным только для чтения. Записанные на них данные являются постоянными, их невозможно удалить или перезаписать. Поэтому эти типы дисков нельзя использовать в качестве личного хранилища. Они обычно используются для установки программного обеспечения.
  • На диски формата CD-R, DVD-R и BD-R можно записывать информацию, но они не предусматривают перезаписи. Какие бы данные вы ни сохранили на чистом диске одноразовой записи, они останутся на нем навсегда. На этих дисках можно хранить данные, но они не обеспечивают такой гибкости, как другие запоминающие устройства.
  • Диски типа CD-RW, DVD-RW и BD-RE предусматривают перезапись. Поэтому вы можете сколько угодно записывать на них новые данные и удалять ненужные. Диски CD-RW долгое время оставались самым популярным вариантом внешнего хранилища, но их место постепенно стали занимать новые технологии, такие как флеш-память. Большинство настольных компьютеров и многие ноутбуки имеют дисковод для CD- или DVD-дисков.

На компакт-диске можно хранить до 700 МБ данных, на DVD-DL — до 8,5 ГБ, а на Blu-Ray — от 25 до 128 ГБ.

Дискеты

Сейчас эти устройства считаются устаревшими, но мы не можем обсуждать запоминающие устройства, не упомянув гибкие диски, или дискеты. Дискеты были первыми широко доступными портативными съемными запоминающими устройствами. Вот почему большинство значков «Сохранить» выглядят именно так, представляя собой изображение дискеты. Они работают по тому же принципу, что и жесткие диски, но в гораздо меньшем масштабе. 

Емкость дискет никогда не превышала 200 МБ, пока CD-RW и флеш-накопители не стали самыми популярными носителями информации. iMac стал первым персональным компьютером, выпущенным без дисковода гибких дисков в 1998 году. С этого момента закончилось более чем 30-летнее господство гибких дисков.

Хранение данных в компьютерных системах

Запоминающее устройство — это элемент аппаратного обеспечения, которое в основном используется для хранения данных. В каждом настольном компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне есть тот или иной вид запоминающего устройства. Также существуют автономные внешние накопители, которые используются с разными устройствами.

Запоминающие устройства нужны не только для хранения файлов, но и для запуска задач и приложений. Любой файл, который вы создаете или сохраняете на своем компьютере, хранится на запоминающем устройстве компьютера. На нем же хранятся ваши приложения, а также операционная система вашего компьютера.

По мере развития технологий запоминающие устройства претерпели значительные изменения. На сегодняшний день существуют запоминающие устройства разных форм и размеров, а также появились типы запоминающих устройств, которые могут использоваться с разными устройствами и выполнять разные функции.

Запоминающие устройства также называют носителями данных. Размер цифровых запоминающих устройств измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ), а на сегодня — уже и в терабайтах (ТБ).

Некоторые запоминающие устройства для компьютеров обеспечивают постоянное хранение информации, а другие предназначены только для временного хранения данных. Каждый компьютер имеет первичное и вторичное запоминающее устройство. Первичное работает как кратковременное запоминающее устройство, а вторичное — как долговременное.

Первичное запоминающее устройство: оперативная память (ОЗУ)

Оперативная память, или ОЗУ, — это первичное запоминающее устройство компьютера.

Когда вы работаете с файлом на своем компьютере, он временно сохраняет данные в оперативной памяти. ОЗУ обеспечивает выполнение повседневных задач, таких как открытие приложений, загрузка веб-страниц, редактирование документов или функционирование игр. Оперативная память позволяет быстро переключаться между задачами без потери той части работы, которая уже была выполнена. По сути, чем больше объем оперативной памяти вашего компьютера, тем более слаженно и быстро вы сможете работать над несколькими задачами одновременно.

ОЗУ — энергозависимая память, то есть она не обеспечивает хранение информации после выключения системы. Например, если вы скопируете фрагмент текста, перезагрузите компьютер, а затем попытаетесь вставить этот блок текста в документ, вы обнаружите, что ваш компьютер не запомнил скопированный вами текст. Это произошло по той причине, что ОЗУ обеспечивает только временное хранение.

ОЗУ позволяет компьютеру получать доступ к данным в произвольном порядке, обеспечивая их более быстрое считывание и запись, в отличие от вторичного запоминающего устройства.

Вторичные запоминающие устройства: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

Кроме ОЗУ на каждом компьютере также есть другой накопитель информации, который используется для долгосрочного хранения данных. Это вторичное запоминающее устройство. Любой файл, который вы создаете или скачиваете на свой компьютер, сохраняется на его вторичное запоминающее устройство. В компьютерах используются два типа вторичных запоминающих устройств: жесткие диски и твердотельные накопители. Жесткие диски — более традиционный вариант, но твердотельные накопители быстро обгоняют их в популярности.

Вторичные запоминающие устройства часто являются съемными, поэтому их можно заменять или модернизировать, а также перемещать на другие компьютеры. Однако есть и исключения, например MacBook, который не имеет съемного запоминающего устройства.

Жесткие диски (HDD)

HDD — это оригинальные жесткие диски. Они представляют собой магнитные запоминающие устройства, которые существуют с 1950-х годов, хотя со временем они существенно эволюционировали.

Жесткий диск состоит из набора вращающихся металлических дисков, называемых пластинами. Каждая вращающаяся пластина содержит триллионы крошечных фрагментов, которые можно намагничивать, чтобы записывать на них биты информации (бинарный код, состоящий из нулей и единиц). Рычаг-коромысло с головкой для записи и чтения позволяет сканировать вращающиеся магнитные пластины для записи информации на жесткий диск или определения магнитного заряда для считывания информации с него.

Жесткие диски используются для телевизионных и спутниковых записывающих устройств или серверов, а также для хранения данных на ноутбуках и ПК.

Твердотельные накопители (SSD)

Твердотельные накопители появились гораздо позже, в 90-х годах. В них нет никаких магнитов и дисков, вместо этого используется флеш-память типа NAND. В твердотельных накопителях используются полупроводники, которые хранят информацию, изменяя электрический ток цепей, содержащихся в накопителе. Это означает, что, в отличие от жестких дисков, твердотельные накопители не имеют движущихся частей.

Поэтому твердотельные накопители не только работают быстрее и плавнее, чем жесткие диски (жестким дискам требуется больше времени для сбора информации из-за механической природы их пластин и головок), но и, как правило, служат дольше (из-за большого количества сложных движущихся частей жесткие диски больше подвержены повреждениям и износу).

Твердотельные накопители используются не только в новых ПК и ноутбуках высокого класса, но и в смартфонах, планшетах, а иногда и в видеокамерах.

Лучший способ хранения больших объемов данных

Если вам не хватает места на ваших устройствах, пришло время поискать альтернативные устройства для хранения данных. Даже внешние запоминающие устройства, такие как флеш-накопители, могут сломаться, потеряться, или на них может закончиться место. Вот почему лучше всего хранить все свои файлы в облаке. Это безопаснее, быстрее и удобнее.

Типы памяти и техники эффективного запоминания

Одни люди запоминают текст сразу после прочтения, а другие неделю учат стихотворение и в итоге смогут воспроизвести лишь несколько строк. Однако это не означает, что у первых память «хорошая», а у других — «плохая». Процесс запоминания во многом зависит от особенностей восприятия, вида памяти и используемых техник, а благодаря такому свойству мозга, как нейропластичность, память можно и нужно укреплять. Т&Р рассказывают, какие типы памяти бывают и как ее развивать.

Классификация памяти

По сенсорной модальности
  • Зрительная (визуальная) память

  • Моторная (кинестетическая) память

  • Звуковая (аудиальная) память

  • Вкусовая память

  • Обонятельная память

  • Эйдетическая память — феноменальный тип запоминания. Человек способен мысленно сфотографировать любой объект и затем воспроизвести его, учитывая все подробности.

В зависимости от того, какой канал восприятия является доминирующим, можно выбирать соответствующие методики для наиболее эффективного запоминания. Но это не означает, что другие способы запоминания не подходят.

Аудиалам лучше использовать аудиокниги и лекции, а также обсуждать новую информацию в группе. Необходимо вслух проговаривать услышанное и пересказывать для более эффективного запоминания.

Для визуалов будет эффективным конспектирование. Делать это можно различными способами: составлять mind maps, концептуальные карты, рисовать объекты, выделять цветами важные фрагменты в таблицах, графиках.

Кинестетикам следует развивать моторику и писать как можно больше от руки. Также можно связывать запоминание с физическими упражнениями — сжимать маленький предмет в руке, тем самым усиливая концентрацию.

По длительности хранения

Согласно модели Ричарда Аткинсона и Ричарда Шиффрина, существует три структуры памяти:

сенсорное хранилище, или сенсорная память, содержит информацию, поступающую из сенсорной системы, хранится в течение небольшого периода

кратковременное хранилище сохраняет ограниченный объем информации на более длительное время, в нем происходят процессы, которые регулируют обмен информацией с долговременной памятью

долговременная память способна сохранить наибольший объем информации в течение продолжительного периода

В хранилище долговременной памяти чаще поступает информация, которая закрепляется человеком несколько раз различными способами.

По наличию цели запоминания

Порой мы запоминаем то, что, казалось бы, совсем не нужно, и не можем уложить в голове важное. Незначимые для нас вещи проникают в сознание благодаря работе непроизвольной памяти. Она не регулируется определенной программой и, как правило, не имеет цели. Объект не прикладывает никаких усилий для запоминания. Забывание этих данных также является произвольным выборочным процессом. Его механика до сих пор неясна.

Произвольная память подразумевает контролируемый процесс, который осуществляется благодаря постановке конкретной цели и использованию специальных техник для запоминания.

По осознанности

Эксплицитная (декларативная) память подразумевает осознанное воспоминание. Ее также называют декларативной. Она включает в себя запоминание событий, слов, лиц. В отличие от имплицитной памяти, это осознанный процесс. Актуализация конкретного урока вождения — пример эксплицитной памяти, а повышение водительского мастерства в результате урока является примером имплицитной памяти.

При использовании имплицитной памяти происходит повторение без какого-либо волевого усилия. Люди, страдающие амнезией, утрачивают именно эксплицитную память, при этом имплицитная память продолжает функционировать.

Как развивать память

Во многом развитие памяти связано с тренировкой внимания и улучшением способности концентрироваться. Эти процессы взаимосвязаны, так как чем больше человек удерживает внимание на чем-либо, тем больше он способен запомнить.

Эффективность запоминания зависит от:

  • мотивации, стремления запомнить эту информацию

  • значимости, которая напрямую связана с практичностью

  • эмоциональным восприятием

  • глубины погружения в материал

  • количества повторений

  • психофизического состояния

  • комбинирования различных техник запоминания

Упражнения для развития памяти

Таблицы Шульте

Таблицы, разработанные немецким психиатром Вальтером Шульте, содержат случайно расположенные объекты. Упражнения позволяют улучшить не только зрительную память, но и периферическое зрение, которое важно для скорочтения. Таблицы могут иметь разные размеры — начать можно с 2×2. В течение 5 минут смотрите на таблицу и далее постарайтесь воспроизвести содержимое ячеек.

Тренироваться можно на специальном сайте или же скачать мобильное приложение.

Метод Айвазовского

Этот метод художник использовал для того, чтобы быть более внимательным к окружающему миру и воспроизводить значимые детали на своих картинах. Техника проста: выберите любой пейзаж, интерьер, посмотрите на него в течение 5 минут и воспроизведите на бумаге. Постепенно уменьшайте временной промежуток.

Обратная перемотка

Ежедневно прокручивайте перед сном ваш день и вспоминайте не только последовательность событий, но и воспроизводите ощущения, которые были у вас в тот или иной момент. Постарайтесь с точностью вспомнить диалоги или же проговорить новую информацию.

Еще один способ перемотки — считать наоборот, при этом выбирать только четные или нечетные числа. Или же называть числа, которые делятся на три.

Выстраивание ассоциаций

Напишите рандомно любые слова и разделите их на три столбца. Ваша задача — запомнить их в течение минуты и далее выписать их на чистый лист. Задача заключается не в зазубривании, а в выстраивании ассоциаций и взаимосвязей между словами, которые на первый взгляд могут показаться не связанными между собой.

Запоминание в режиме многозадачности

На самом деле, человек не может выполнять одновременно несколько задач, но он способен быстро переключать внимание с одного предмета на другой. Выберите стихотворение, которое будете учить, и попросите друзей в течение двух минут задавать вам самые разные вопросы и задачи. Например, описать любимую детскую сладость или же решить пример. Эта тренировка благодаря постоянному сопротивлению позволит усилить ваше внимание, направленное на заучивание стихотворения. В первый раз может не получиться, однако со временем вы будете запоминать все больше и больше.

Смена привычного пути

Измените привычный маршрут и попробуйте пойти новой дорогой. Далее вспомните все, что встретилось вам на пути, в том числе лица людей, лавочки, фонари и так далее.

Размер типов данных в C++ / Ravesli

  Обновл. 11 Сен 2021  | 

Как мы уже знаем из урока №28, память на современных компьютерах, как правило, организована в блоки, которые состоят из байтов, причем каждый блок имеет свой уникальный адрес. До этого момента, память можно было сравнивать с почтовыми ящиками (с теми, которые находятся в каждом подъезде), куда мы можем поместить информацию и откуда мы её можем извлечь, а имена переменных — это всего лишь номера этих почтовых ящиков.

Тем не менее, эта аналогия не совсем подходит к программированию, так как переменные могут занимать больше 1 байта памяти. Следовательно, одна переменная может использовать 2, 4 или даже 8 последовательных адресов. Объем памяти, который использует переменная, зависит от типа данных этой переменной. Так как мы, как правило, получаем доступ к памяти через имена переменных, а не через адреса памяти, то компилятор может скрывать от нас все детали работы с переменными разных размеров.

Есть несколько причин по которым полезно знать, сколько памяти занимает определенная переменная/тип данных.

Во-первых, чем больше она занимает, тем больше информации сможет хранить. Так как каждый бит содержит либо 0, либо 1, то 1 бит может иметь 2 возможных значения.

2 бита могут иметь 4 возможных значения:

бит 0 бит 1
0 0
0 1
1 0
1 1

3 бита могут иметь 8 возможных значений:

бит 0 бит 1 бит 2
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

По сути, переменная с n-ным количеством бит может иметь 2n возможных значений. Поскольку байт состоит из 8 бит, то он может иметь 28 (256) возможных значений.

Размер переменной накладывает ограничения на количество информации, которую она может хранить. Следовательно, переменные, которые используют больше байт, могут хранить более широкий диапазон значений.

Во-вторых, компьютеры имеют ограниченное количество свободной памяти. Каждый раз, когда мы объявляем переменную, небольшая часть этой свободной памяти выделяется до тех пор, пока переменная существует. Поскольку современные компьютеры имеют много памяти, то в большинстве случаев это не является проблемой, особенно когда в программе всего лишь несколько переменных. Тем не менее, для программ с большим количеством переменных (например, 100 000), разница между использованием 1-байтовых или 8-байтовых переменных может быть значительной.

Размер основных типов данных в C++

Возникает вопрос: «Сколько памяти занимают переменные разных типов данных?». Вы можете удивиться, но размер переменной с любым типом данных зависит от компилятора и/или архитектуры компьютера!

Язык C++ гарантирует только их минимальный размер:

Тип Минимальный размер
Логический тип данных bool 1 байт
Символьный тип данных char 1 байт
wchar_t 1 байт
char16_t 2 байта
char32_t 4 байта
Целочисленный тип данных short 2 байта
int 2 байта
long 4 байта
long long 8 байт
Тип данных с плавающей запятой float 4 байта
double 8 байт
long double 8 байт

Фактический размер переменных может отличаться на разных компьютерах, поэтому для его определения используют оператор sizeof.

Оператор sizeof — это унарный оператор, который вычисляет и возвращает размер определенной переменной или определенного типа данных в байтах. Вы можете скомпилировать и запустить следующую программу, чтобы выяснить, сколько занимают разные типы данных на вашем компьютере:

#include <iostream> int main() { std::cout << «bool:\t\t» << sizeof(bool) << » bytes» << std::endl; std::cout << «char:\t\t» << sizeof(char) << » bytes» << std::endl; std::cout << «wchar_t:\t» << sizeof(wchar_t) << » bytes» << std::endl; std::cout << «char16_t:\t» << sizeof(char16_t) << » bytes» << std::endl; std::cout << «char32_t:\t» << sizeof(char32_t) << » bytes» << std::endl; std::cout << «short:\t\t» << sizeof(short) << » bytes» << std::endl; std::cout << «int:\t\t» << sizeof(int) << » bytes» << std::endl; std::cout << «long:\t\t» << sizeof(long) << » bytes» << std::endl; std::cout << «long long:\t» << sizeof(long long) << » bytes» << std::endl; std::cout << «float:\t\t» << sizeof(float) << » bytes» << std::endl; std::cout << «double:\t\t» << sizeof(double) << » bytes» << std::endl; std::cout << «long double:\t» << sizeof(long double) << » bytes» << std::endl; return 0; }

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

#include <iostream>

int main()

{

    std::cout << «bool:\t\t» << sizeof(bool) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «char:\t\t» << sizeof(char) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «wchar_t:\t» << sizeof(wchar_t) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «char16_t:\t» << sizeof(char16_t) << » bytes» << std::endl;  

    std::cout << «char32_t:\t» << sizeof(char32_t) << » bytes» << std::endl;    

    std::cout << «short:\t\t» << sizeof(short) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «int:\t\t» << sizeof(int) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «long:\t\t» << sizeof(long) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «long long:\t» << sizeof(long long) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «float:\t\t» << sizeof(float) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «double:\t\t» << sizeof(double) << » bytes» << std::endl;

    std::cout << «long double:\t» << sizeof(long double) << » bytes» << std::endl;

    return 0;

}

Вот результат, полученный на моем компьютере:

bool:           1 bytes
char:           1 bytes
wchar_t:        2 bytes
char16_t:       2 bytes
char32_t:       4 bytes
short:          2 bytes
int:            4 bytes
long:           4 bytes
long long:      8 bytes
float:          4 bytes
double:         8 bytes
long double:    8 bytes

Ваши результаты могут отличаться, если у вас другая архитектура, или другой компилятор. Обратите внимание, оператор sizeof не используется с типом void, так как последний не имеет размера.

Если вам интересно, что значит \t в коде, приведенном выше, то это специальный символ, который используется вместо клавиши TAB. Мы его использовали для выравнивания столбцов.

Интересно то, что sizeof — это один из трех операторов в языке C++, который является словом, а не символом (еще есть new и delete).

Вы также можете использовать оператор sizeof и с переменными:

#include <iostream> int main() { int x; std::cout << «x is » << sizeof(x) << » bytes» << std::endl; }

#include <iostream>

 

int main()

{

int x;

std::cout << «x is » << sizeof(x) << » bytes» << std::endl;

}

Результат выполнения программы:

x is 4 bytes


Оценить статью:

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях:

Где хранить данные? На каких накопителях хранить файлы длительное время? Способы, виды информации, компьютер, хранение и обработка

Хранение информации — это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга — библиотека, картина — музей, фотография — альбом). Способы хранения информации Этот процесс такой же древний, как и жизнь человеческой цивилизации. Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации: зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения мысли в пространстве и во времени. Родилась документированная информация — рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры — древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы). Вторым информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объем информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для ее получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и т.д.). В жизни человека процесс длительного хранения информации играет большую роль и подвергается постоянному совершенствованию. Когда объем накапливаемой информации возрастает настолько, что ее становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного рода записных книжек, указателей и т.д. Различная информация требует разного времени хранения:

    проездной билет надо хранить только в течение поездки;

    программу телевидения — текущую неделю;

    школьный дневник — учебный год;

    аттестат зрелости — до конца жизни;

    исторические документы — несколько столетий.

ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Хранение очень больших объемов информации оправдано только при условии, если поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме. Информационная система — это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур — главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Поэтому поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляют собой стандартные, формализованные процедуры. Человек по-разному подходит к хранению информации. Все зависит от того сколько ее и как долго ее нужно хранить. Если информации немного ее можно запомнить в уме. Нетрудно запомнить имя своего друга и его фамилию. А если нужно запомнить его номер телефона и домашний адрес мы пользуемся записной книжкой. Когда информация запомнена (сохранена) ее называют данные. Для записи данных в книжку требуется больше времени, чем на то чтобы их запомнить. Востребовать данные из записной книжки или из тетрадки тоже не так просто как вспомнить, но если в голове информация не сохранилась, то и записная книжка и тетрадка оказываются более надежными источниками данных. Хранение информации Самые долговременные средства для хранения данных — это книги. В них данные хранятся сотни лет. Благодаря книгам информация распространяется не только в пространстве, но и во времени. Вы знаете что по древним рукописным книгам, созданным сотни и тысячи лет назад, можно приобретать знания и сегодня. Информация в книгах хранится столь долю потому что есть специальные организации которым поручено собирать все выходящие книги и надежно их хранить. Такие организации нам известны — это библиотеки и музеи. Любое знание, занесенное в книгу обязательно кем-то сохраняется для других поколений, для этого в каждом государстве есть специальные законы.

В памяти человека хранится информация обо всём, что он видел, слышал, чувствовал или испытывал. Люди хранят информацию на разных носителях и для хранения информации создают библиотеки и медиатеки. Зачем всё это? Хранение информации — это одно из действий с информацией, необходимое, прежде всего, для обеспечения жизнедеятельности и безопасности человека. Обратимся к истории. Давным-давно человек не умел добывать огонь и пользоваться им. Когда во время летней засухи возникали лесные пожары, люди обратили внимание на огонь и поняли, что огонь — это горячо! Если отойти подальше, то тепло, приятно. Люди сохранили в своей памяти информацию о свойствах огня и о том, как можно использовать огонь, чего при этом надо опасаться. Люди стали греться у огня, готовить на огне еду, обогревать и освещать огнём свой дом, но всегда при этом старались обеспечить свою безопасность. Только благодаря способности человека долго хранить в своей памяти информацию, его можно научить читать, писать и считать. Если бы у человека не было памяти, он не смог бы найти свой дом после прогулки, свои вещи в доме, приготовить пищу. Он не знал бы имён своих родителей и друзей и многое-многое другое. Информация, которая хранится в памяти отдельного человека, недоступна другим людям. Если то, что знает человек, он выразит каким-либо образом: звуками устной речи, письменно или рисунком, информацией смогут воспользоваться другие люди. Представленная на носителе информация уже не «связана» с памятью отдельного, конкретного человека. Сохранённой, то есть представленной на носителе, информацией может пользоваться любой человек. Важно, что представленную на носителе инфор­мацию можно хранить и передавать другим людям. Как тем, кто находится далеко, так и тем, кто будет жить после нас. Информацию, представленную на носителе рисунком, числами или текстом, можно долго хранить и передавать на большие расстояния. В каждом доме есть фотоальбом, в котором хра­нятся фотографии родных и близких людей. Тексты и рисунки сохраняют в записных книжках, книгах, журналах, дневниках. Про журнал, записную книжку, дневник или книгу можно сказать — это хранилище за­кодированной информации. Книги предназначены для длительного хранения информации. Книги хранят в библиотеках. В библиотеке обыч­но хранится много книг. Библиотеки бывают домаш­ние и школьные, городские и районные, детские и технические. Библиотека — это хранилище книг, то есть хранилище закодированной информации. В настоящее время люди научились хранить не только тексты и рисунки. Появились способы кодиро­вания и хранения звуковой и видеоинформации. Уже существуют книги, учебники, справочники, энциклопедии, которые изготовлены не из бумаги, а, напри­мер, в виде магнитных и лазерных дисков. Диски хранятся не в библиотеке, а в медиатеке. Медиатека — это хранилище электронных книг, справочников, энциклопедий, компьютерных игр, обучающих программ. Компьютер тоже хранит информацию в своей па­мяти. Закодировать и хранить в памяти компьютера в виде цифровых данных можно и звуки, и изображе­ния, и тексты, и числа, и видеофильмы. Во время работы компьютера информация хранится в его внутренней памяти. Прежде чем выклю­чить компьютер, следует сохранить информацию на дисках (во внешней памяти), иначе она пропадёт.

Главное, что мы должны понять и запомнить

1. Хранение информации — это одно из действий с информацией. 2. Человек хранит информацию в своей памяти для обеспечения своей жизнедеятельности и безопасности. Память человека обеспечивает его способность учиться и работать. 3. Книги предназначены для длительного хранения информации. 4. Компьютер — это очень удобный инструмент для хранения закодированной информации. 5. Закодировать и хранить в памяти компьютера можно и звуки, и изображения, и тексты, и числа, и видеофильмы.

Человек в своей памяти хранит информацию об окружающей действительности в виде различных образов: зрительных, звуковых, вкусовых и т.д. Для долговременного хранения информации, ее накопления и передачи из поколения в поколение используются материальные носители информации. Материальная природа носителей информации может быть различной:

    молекулы ДНК, которые хранят генетическую информацию;

    бумага, на которой хранятся тексты и изображения;

    магнитная лента, на которой хранится звуковая информация;

    микросхемы памяти,

    магнитные и лазерные диски, на которых хранятся программы и данные в компьютере и т.д.

Носители информации характеризуются информационной емкостью, т.е. количеством информации, которое они могут хранить. Наиболее информационно емкими являются молекулы ДНК, которые имеют очень малый размер и плотно упакованы. Это позволяет хранить огромное количество информации (до 10 21 бит в 1 см 3), что позволяет организму развиваться из одной единственной клетки, содержащей всю необходимую генетическую информацию. Современные микросхемы памяти позволяют хранить в 1 см 3 до 10 10 бит информации, однако это в 100 миллиардов раз меньше, чем в ДНК. Можно сказать, что современные технологии пока существенно проигрывают биологической эволюции. Однако, если сравнивать информационную емкость традиционных носителей информации (книг) и современных компьютерных носителей, то прогресс очевиден. На каждом гибком магнитном диске может храниться книга объемом около 600 страниц, а на жестком магнитном диске целая библиотека, включающая десятки тысяч книг.

Носитель информации — материальный объект, предназначенный для хранения информации.

Носители информации можно различать не только по материалу, из которого они изготовлены, но и по способу их изготовления (например, рукописные, машинописные и т.д.), по специфике предназначения (микрофотокопии; чертежи; книги для слепых, напечатанные шрифтом Брайля).

Если спилить дерево, то по кольцам на стволе можно определить, сколько ему лет, дождливым или засушливым был каждый год его жизни и многое другое. Значит, дерево хранит информацию обо всей своей жизни. Давным-давно, когда на Земле жили первобытные люди, возникла необходимость хранить различные сведения о способах охоты, земледелия. Для этого люди использовали рисунки, зарубки на палках, узелки на веревках. По этой информации мы и узнаем, как они жили. С появлением письменности человек стал хранить информацию на папирусе, глиняных табличках, берестяных свитках, бумаге. Современный человек для хранения информации использует фотопленку, киноленту, магнитные ленты и диски, лазерные диски и другие носители. Технические устройства и другие приспособления, на которых хранится информация, называются информационными носителями. Всем знаком информационный носитель – книга. Записная книжка, дневник, в который ученик записывает расписание уроков и домашние задания, — тоже информационные носители. Дверной косяк, на котором родители ежегодно отмечают рост своего ребенка, — тоже информационный носитель. Вы уже знаете, что иметь дело с хранением информации приходится очень часто, но информацию недостаточно просто сохранить, надо сделать так, чтобы потом, когда она понадобится, ее можно было быстро найти. Для этого люди придумали организацию хранения информации. Вот, например, вы решили сохранить адреса и телефоны одноклассников. Как лучше поступить? Правильно, нужно записать фамилии в записную книжку на странички, помеченные буквами – указателями в алфавитном порядке. Если хранить информацию в таком порядке, то очень быстро можно найти нужную фамилию, ведь алфавит мы хорошо знаем. Как найти нужное место в книге? Можно, конечно, просто перелистывать книгу страница за страницей, пока не найдется нужная страница, но этот способ займет много времени. Гораздо быстрее посмотреть оглавление. А какой способ использован для записи учеников в классном журнале? В расписании поездов указано, в какой город и в какое время уходит каждый поезд. В каком порядке надо расположить эту информацию, чтобы было удобно пассажиру? А как будет удобнее диспетчеру железнодорожного вокзала? В каком порядке располагаются слова в словаре? В телефонной книге названия учреждений тоже расположены в определенном порядке. В каком? Какие же существуют способы организации информации? Это таблицы, схемы, каталоги и др. Со схемами и таблицами вы уже работали на уроках. Посещая детскую библиотеку и читальный зал, видели библиотечные каталоги, в которых карточки расположены в алфавитном порядке. На карточки заносятся различные сведения, например: автор, название книги, год выпуска книги и др. Существуют и компьютерные электронные каталоги. Одну и ту же информацию можно представить различными способами

Когда информации, окружающей человека, стало очень много, и он оказался не в силах ее запомнить, возникла письменность. Со временем она совершенствовалась и превратилась в неотъемлемую часть повседневной жизни человека. Однако большое количество бумажных носителей затрудняет быстрый поиск нужной информации, а с появлением цифровой информации и средств для ее преобразования и хранения появилась возможность по-другому посмотреть на данную проблему. Цифровая информация имеет ряд преимуществ, связанных с устойчивостью к помехам при передаче и более продолжительным

Хранение информации — это один из главных с которым неразрывно связано понятие устройства хранения информации, или запоминающего устройства. Разные устройства могут использовать различные способы хранения информации. Совокупность таких устройств называют памятью. Чаще понятие «хранение информации» связывают с компьютерной техникой.

Память компьютера бывает внутренней и внешней. К внутренней памяти относятся устройства, обеспечивающие работоспособность самой вычислительной системы (компьютера). Например, оперативная Большинство запоминающих устройств, известных рядовому пользователю, таких как винчестер, USB-флеш, компакт-диск, относятся к

До недавнего времени это было единственным, что могла предложить нам компьютерная индустрия. Теперь у любого есть возможность хранить свою личную информацию прямо в сети Интернет, причем, даже не тратя на это деньги.

С одной стороны, это очень удобно, так как с любого устройства, имеющего можно получить доступ и просмотреть необходимую информацию. Таким образом, исключаются случаи, когда флешка с информацией забыта дома, как раз в тот день, когда она была очень нужна на работе.

Хранение информации сопровождается одним неприятным моментом, связанным с ее порчей, потерей или Любой опытный пользователь знает несколько приемов, как обезопасить свою информацию от потерь. Например, не следует хранить ценную информацию на винчестере, так как велика вероятность «подхватить» вирус, который все уничтожит. Также можно дублировать важную информацию сразу на несколько носителей.

Такую информацию обычно хранят на съемных запоминающих устройствах, для которых создаются определенные условия хранения. Но существует еще один способ, обеспечивающий надежное хранение информации.

Это использование «облачных» Интернет-сервисов, в таком случае информация пользователя хранится на распределенных серверах сети Интернет, а доступ к ней осуществляется посредством логина и пароля. У такой технологии союзников и противников примерно поровну. Некоторые вообще не доверяют глобальной сети свои личные файлы, а другие, наоборот, видят в этом будущее.

В современном мире, особенно в крупных городах, где доступ к глобальной сети есть повсеместно, такое хранение информации выглядит предпочтительным. Не требуется покупать, обслуживать и дрожать над сохранностью фотографий или видеоархива.

Вот только что будет, если Интернет-соединение вдруг оборвется и пользователь не сможет в нужное время получить доступ к своей информации?

Как обеспечить сохранность информации? Не спешите с ответом на этот, казалось бы, простой вопрос. Для начала внимательно изучите преимущества и недостатки доступных средств хранения. С плюсами вам помогут производители, а подводные камни с пучины информационной мы поднимем вместе в этой статье.

Как обеспечить сохранность информации? Какие материалы при этом использовать? Что нужно учитывать при выборе средств хранения? Не спешите с ответами на эти, казалось бы, простые вопросы. Для начала следует внимательно изучить преимущества и недостатки доступных средств хранения. С плюсами вам помогут производители, а подводные камни с пучины информационной мы поднимем вместе с вами в этой статье.

Порой для того, чтобы сохранить жизненно важную информацию, достаточно случайной салфетки или старой визитки. Но для записи финансового отчета или видео с недавнего корпоратива такие средства хранения навряд ли подойдут. Кроме того, существуют огромные объемы информации, представляющей юридическую, коммерческую, историческую или научную ценность. Ее необходимо хранить годами или даже столетиями, в связи с чем выбор средства хранения имеет первостепенную значимость. Что выбрать в динамичном мире технологических новинок и старых проверенных носителей? Предлагаем вашему вниманию обзор основных средств хранения информации с их самой неприглядной стороны.

Бумага

Бумага — старейшее средство хранения информации. Как известно, самопроизвольное изменение свойств бумаги в результате старения связано с изменением химической структуры и, в частности, ее основного компонента – целлюлозы. Развитие технологий положительно сказалось на качестве используемых в производстве материалов. Новые технологические процедуры позволили значительно улучшить физические, химические и электростатические свойства бумаги. Научный прогресс также привел к появлению более продвинутых способов нанесения информации: чернила на основе сажи и перьев, грифельные карандаши, авторучки, типографская краска, ленты для печатных машинок и краски для принтера.

Способ нанесения информации, равно как и качество самого материала, в конечном итоге определяют долговременность хранения данных на бумаге. Наши предки записывали буквы грифелем или чернилами на основе углерода, который не меняет свои свойства столетиями и является химически стойким веществом. Текст обычно наносился с помощью физического повреждения поверхности – методом продавливания. По такой же технологии работали печатные машинки и матричные принтеры, в которых неорганические красители распылялись контактным способом: сначала бумага продавливалась, а затем краситель проникал в материал на заданную глубину.

Этот старый способ нанесения информации посредством механического продавливания не сопоставим с тем, что сегодня используют в обычных струйных и лазерных принтерах. Струйный принтер распыляет жидкие чернила с определенного расстояния без физического изменения поверхности. Глубину проникновения чернил производители не сообщают, впрочем, как и то, из чего они сделаны. С лазерными принтерами ситуация еще хуже. По технологии порошок тонера наносится на бумагу, затем лист проходит через нагретые до высокой температуры ролики, и гранулы порошка спекаются. При этом тонер в бумагу часто вообще не впитывается. Известны случаи, когда через несколько лет краска просто отваливалась от листа целыми кусками, как фрагменты старой мозаики.

Фотопленка

С фотопленкой дела обстоят гораздо лучше, чем с бумагой.

Во-первых, технологии производства, по крайней мере, черно-белой пленки, проверены временем. Они практически не меняются, поэтому можно с уверенностью утверждать, что материалы сохранятся на протяжении длительного времени, даже если вы купите самую обычную пленку из ближайшего фотомагазина. При этом шансы на долгую жизнь у профессиональных пленок, безусловно, выше, поскольку они отличаются от любительских специальными добавками, замедляющими процесс старения. Однако и требования к условиям хранения профессиональных пленок несколько жестче.

Во-вторых, в отличие от бумаги фотопленка имеет срок годности, в течение которого производители гарантируют сохранение ее свойств. По истечении этого времени начинается химический процесс, вызывающий старение фотопленки, которое можно сдержать при соблюдении температурно-влажностного и светового режимов хранения.

Существенный недостаток в работе с фотопленкой – стоимость пленки и оборудования (фотоаппарат или фотокамера, реактивы для проявления и закрепления снимка, проекторы для просмотра готовых материалов) относительно высока.

Магнитная лента

Наверняка вы помните свой старый кассетный магнитофон, на смену которому позже пришли видеоплееры и видеомагнитофоны. Носителем информации в них были сменные кассеты. С развитием информационных технологий магнитную ленту стали использовать и для хранения информации в цифре.

Специальные устройства (стримеры) в цифровом виде записывают на ленту информацию на ленту, которая хранится приблизительно так же, как и на компьютере: в виде файлов. Ранее стримеры широко использовались для хранения резервных копий данных. В быту такие устройства не прижились. Прежде всего это связано со сложностью доступа к информации, записанной на ленту. Сначала ее нужно перемотать до того места, на котором записана нужная информация, после чего подождать, пока данные будут считаны в память компьютера. Не каждому хватит терпения на такие технологические заморочки. Одно время выпускались платы расширения к компьютеру, при помощи которых можно было хранить данные на аудиокассетах, а позже и на видеокассетах, используя совместно с платой, которая вставляется в компьютер, аудио- или видеомагнитофон.

Долгосрочность хранения информации на магнитной ленте в значительной степени зависит от качества самой ленты. К примеру, встречаются низкокачественные ленты, магнитный слой с которых со временем просто осыпается, и, если на видео вы увидите шум, то прочитать цифровые данные с такой ленты будет проблематично. Специальная лента для стримера рассчитана на более длительное хранение информации и более активное использование. Это связано с тем, что при записи на ленту используется специальное кодирование информации, которое позволяет надежно восстановить ее при считывании даже в случае, если некоторые биты информации будут декодированы неверно (пользователь ничего не заметит). Кроме того, при записи может одновременно создаваться несколько копий данных (на ширину пленки могут параллельно писаться несколько дорожек), что также положительно сказывается на длительности хранения.

Проблема, которая потенциально поджидает каждого любителя магнитной пленки, – это быстрое устаревание оборудования. Не факт, что через несколько лет при поломке нынешнего устройства вам удастся найти ему замену, даже просто для того, чтобы считать данные и перенести их на новый носитель. Другой неприятный момент в работе с магнитной пленкой: кассеты необходимо регулярно перематывать. В противном случае соприкасающиеся слои пленки намагничивают друг друга, а значит, магнитная лента не сможет надежно хранить информацию долгое время. В промышленном оборудовании применяются роботизированные комплексы, которые автоматически меняют кассеты по мере их заполнения и периодически перематывают ленты.

Хранить пленки нужно с особой осторожностью, так как магнитные поля, которые нас окружают и абсолютно невидимы, могут повредить информацию на ленте. Так, не допускается использование ферромагнитных металлических стеллажей. При размещении пленки на стальных стеллажах необходимо размагнитить и замкнуть контуры стеллажа: соединение металлических частей стеллажа электропроводом и их эффективное заземление. Не будет лишним напомнить, что магнитная пленка, как и всякий носитель, требует также соблюдения определенного температурно-влажностного режима.

Дискеты

Дискеты – это прошлый век. В буквальном смысле. Они были популярны с 1970-х и до конца 1990-х годов, когда на смену пришли более емкие и удобные CD, DVD и флеш-накопители. Дисководы для 3,5-дюймовых дискет до сих пор можно приобрести в свободной продаже, однако в современные компьютеры их практически не устанавливают. Причина исчезновения очевидна – маленький объем хранимой на дискете информации (1,4 мегабайта) и низкая надежность. К хранению дискет применимы те же требования, что и к магнитным пленкам.

CD/DVD

Низкая стоимость и общедоступность – главные достоинства CD и DVD-дисков. Но, к сожалению, информация на них нередко полностью (или частично) утрачивается уже через два-три года. Это происходит из-за разрушения красящего слоя, вызванного воздействием солнечных лучей и ионизирующим излучением.

Иногда в производстве больших партий используется штамповка, похожая на производство виниловых грампластинок. В отличие от обычных CD и DVD, такие диски могут служить годами.

Производители утверждают, что при соблюдении условий хранения некоторые типы дисков (CD-R, DVD-R) можно использовать от 100 до 200 лет. Однако на практике эти оптимистичные заявления не подтверждаются.

Жесткий диск (HDD)

На сегодняшний день, пожалуй, самое распространенное устройство для хранения информации. Жесткие диски могут быть внутренними (устанавливаются внутрь корпуса) и внешними (присоединяются к устройству с помощью USB-кабеля). В последнем случае жесткий диск обладает размерами, позволяющими носить его в кармане пиджака и подключать его практически к любому компьютеру в USB-разъем.

С каждым годом стоимость единицы объема хранимой информации снижается. Информация хранится на пластинах, находящихся внутри герметичного контейнера и покрытых магнитным материалом. Технология записи похожа на магнитную ленту, а само устройство – на дискету. Основное отличие – в используемых материалах. Кроме того, на жестком диске присутствует, во-первых, электроника, которая может выйти из строя, например, от скачка напряжения в сети, а во-вторых – высокоточная механика. Благодаря тому, что при работе считывающие головки не касаются поверхности диска, поверхность не изнашивается и может служить для хранения информации в течение многих лет.

При неосторожном обращении (падение, тряска во время работы) жесткие диски подвержены выходу из строя. Так, одного резкого встряхивания полностью исправного диска может быть вполне достаточно, чтобы потерять всю записанную на нем информацию без возможности восстановления. При аккуратном обращении диски исправно служат более десяти лет при активном каждодневном использовании. Правда, в последнее время качество оборудования оставляет желать лучшего, так как в погоне за низкой ценой производители экономят на оборудовании и материалах.

Флеш-память (flash memory), флеш-диски (flash drive)

Флеш-накопители – это носители информации, использующие для хранения электрически стираемую энергонезависимую память. Если магнитная лента, дискеты и жесткие диски были придуманы и широко использовались еще на заре развития компьютерной техники, то флеш-память стала популярной относительно недавно. Это объясняется прорывом в области технологий производства микросхем.

Существуют как дорогие твердотельные накопители большого объема, так и бюджетные устройства известные, как флешки и карты памяти. На сегодняшний день они являются, пожалуй, самыми доступными и удобными средствами для каждодневного использования. Карта памяти является полностью электронным устройством и может быть подключена к устройству через кард-ридер. В отличие от них, флеш-диски не требуют дополнительных механизмов для подключения к компьютеру.

Заявленная производителями надежность хранении информации – до десяти лет. В отличие от жестких дисков, флеш-накопители не боятся тряски и падений с небольшой высоты. Они легки, вместительны и имеют высокую емкость, достаточную для того, чтобы записать несколько фильмов или десятки тысяч документов на одно устройство.

При каждодневном использовании флеш-диски довольно часто выходят из строя, например, от статического электричества, которое выводит из строя нежную электронику. Причина может также заключаться в некачественном изготовлении и ошибках, допущенных инженерами при проектировании дешевых устройств, особенно флешек. Последние могут выйти из строя из-за поломки микроконтроллера. В этом случае информация теоретически может быть восстановлена прямо с микросхемы памяти с использованием специального оборудования. Если поврежденной оказалась сама микросхема, то восстановить данные невозможно.

Технологии не стоят на месте. И уже сегодня ученые создают такие носители информации, которые для обывателей кажутся частью научно-фантастических сюжетов. Однако при выборе средства хранения следует руководствоваться не только модными технологическими веяниями, но и здравым смыслом. Если для хранения информации вам достаточно нескольких мобильных гигабайт свободного места (размер стандартной флешки), то нет смысла покупать дорогие жесткие диски гигантского объема только для того, чтобы произвести впечатление на знакомых.

Кроме того, необходимо учитывать затраты как на покупку самого носителя, так и расходы, связанные с записью информации и обслуживанием оборудования (например, как в случае с фотопленкой). Для того чтобы обеспечить надежную сохранность данных, оптимальным решением будет выбор не одного, а нескольких средств хранения, которые смогут прийти на помощь друг другу в случае досадной порчи одного из носителей.

Человек хранит информацию в собственной памяти, а также в виде записей на различных внешних (по отношению к человеку) носителях: на камне, папирусе, бумаге, магнитных и оптических носителях и пр. Благодаря таким записям информация передается не только в пространстве (от человека к человеку), но и во времени — из поколения в поколение.

Разнообразие носителей информации

Информация может храниться в различных видах: в виде текстов, в виде рисунков, схем, чертежей; в виде фотографий, в виде звукозаписей, в виде кино- или видеозаписей. В каждом случае применяются свои носители. Носитель — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

К основным характеристикам носителей информации относятся: информационный объем или плотность хранения информации, надежность (долговечность) хранения.

Бумажные носители

Носителем, имеющим наиболее массовое употребление, до сих пор остается бумага . Изобретенная во II веке н.э. в Китае, бумага служит людям уже 19 столетий.

Для сопоставления объемов информации на разных носителях будем пользоваться универсальной единицей — байт , считая, что один символ текста “весит” 1 байт. Книга, содержащая 300 страниц, при размере текста на странице примерно 2000 символов имеет информационный объем 600 000 байт, или 586 Кб. Информационный объем средней школьной библиотеки, фонд которой составляет 5000 томов, приблизительно равен 2861 Мб = 2,8 Гб.

Что касается долговечности хранения документов, книг и прочей бумажной продукции, то она очень сильно зависит от качества бумаги, от красителей, используемых при записи текста, от условий хранения. Интересно, что до середины XIX века (с этого времени в качестве бумажного сырья начали использовать древесину) бумага делалась из хлопка и текстильных отходов — тряпья. Чернилами служили натуральные красители. Качество рукописных документов того времени было довольно высоким, и они могли храниться тысячи лет. С переходом на древесную основу, с распространением машинописи и средств копирования, с использованием синтетических красителей срок хранения печатных документов снизился до 200–300 лет.

Магнитные носители

В XIX веке была изобретена магнитная запись. Первоначально магнитная запись использовалась только для сохранения звука. Самым первым носителем магнитной записи была стальная проволока диаметром до 1 мм. В начале XX столетия для этих целей использовалась также стальная катаная лента. Качественные характеристики всех этих носителей были весьма низкими. Для производства 14-часовой магнитной записи устных докладов на Международном конгрессе в Копенгагене в 1908 г. потребовалось 2500 км, или около 100 кг проволоки.

В 20-х годах прошлого века появляется магнитная лента сначала на бумажной, а позднее — на синтетической (лавсановой) основе, на поверхность которой наносится тонкий слой ферромагнитного порошка. Во второй половине XX века на магнитную ленту научились записывать изображение, появляются видеокамеры, видеомагнитофоны.

На ЭВМ первого и второго поколений магнитная лента использовалась как единственный вид сменного носителя для устройств внешней памяти. На одну катушку с магнитной лентой, использовавшейся в лентопротяжных устройствах первых ЭВМ, помещалось приблизительно 500 Кб информации.

С начала 1960-х годов в употребление входят компьютерные магнитные диски : алюминиевый или пластмассовый диск, покрытый тонким магнитным порошковым слоем толщиной в несколько микрон. Информация на диске располагается по круговым концентрическим дорожкам. Магнитные диски бывают жесткими и гибкими, бывают сменными и встроенными в дисковод компьютера. Последние традиционно называют винчестерами, а сменные гибкие диски — флоппи-дисками.

“Винчестер” компьютера — это пакет магнитных дисков, надетых на общую ось . Информационная емкость современных винчестеров измеряется в гигабайтах — десятки и сотни Гб. Наиболее распространенный тип гибкого диска диаметром 3,5 дюйма вмещает 2 Мб данных. Флоппи-диски в последнее время выходят из употребления.

В банковской системе большое распространение получили пластиковые карты. На них тоже используется магнитный принцип записи информации, с которой работают банкоматы, кассовые аппараты, связанные с информационной банковской системой.

Оптические носители

Применение оптического, или лазерного, способа записи информации начинается в 1980-х годах. Его появление связано с изобретением квантового генератора — лазера, источника очень тонкого (толщина порядка микрона) луча высокой энергии. Луч способен выжигать на поверхности плавкого материала двоичный код данных с очень высокой плотностью. Считывание происходит в результате отражения от такой “перфорированной” поверхности лазерного луча с меньшей энергией (“холодного” луча). Благодаря высокой плотности записи оптические диски имеют гораздо больший информационный объем, чем однодисковые магнитные носители. Информационная емкость оптического диска составляет от 190 до 700 Мб. Оптические диски называются компакт-дисками — CD.

Во второй половине 1990-х годов появились цифровые универсальные видеодиски DVD (D igital V ersatile D isk ) с большой емкостью, измеряемой в гигабайтах (до 17 Гб). Увеличение их емкости по сравнению с CD связано с использованием лазерного луча меньшего диаметра, а также двухслойной и двусторонней записи. Вспомните пример со школьной библиотекой. Весь ее книжный фонд можно разместить на одном DVD.

В настоящее время оптические диски (CD — DVD) являются наиболее надежными материальными носителями информации, записанной цифровым способом. Эти типы носителей бывают как однократно записываемыми — пригодными только для чтения, так и перезаписываемыми — пригодными для чтения и записи.

Флэш-память

В последнее время появилось множество мобильных цифровых устройств: цифровые фото- и видеокамеры, МР3-плееры, карманные компьютеры, мобильные телефоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и многое другое. Все эти устройства нуждаются в переносных носителях информации. Но поскольку все мобильные устройства довольно миниатюрные, то и к носителям информации для них предъявляются особые требования. Они должны быть компактными, обладать низким энергопотреблением при работе и быть энергонезависимыми при хранении, иметь большую емкость, высокие скорости записи и чтения, долгий срок службы. Всем этим требованиям удовлетворяют флэш-карты памяти. Информационный объем флэш-карты может составлять несколько гигабайт.

В качестве внешнего носителя для компьютера широкое распространение получили флэш-брелоки (“флэшки” — называют их в просторечии), выпуск которых начался в 2001 году. Большой объем информации, компактность, высокая скорость чтения-записи, удобство в использовании — основные достоинства этих устройств. Флэш-брелок подключается к USB-порту компьютера и позволяет скачивать данные со скоростью около 10 Мб в секунду.

“Нано-носители”

В последние годы активно ведутся работы по созданию еще более компактных носителей информации с использованием так называемых “нанотехнологий”, работающих на уровне атомов и молекул вещества. В результате один компакт-диск, изготовленный по нанотехнологии, сможет заменить тысячи лазерных дисков. По предположениям экспертов приблизительно через 20 лет плотность хранения информации возрастет до такой степени, что на носителе объемом примерно с кубический сантиметр можно будет записать каждую секунду человеческой жизни.

Организация информационных хранилищ

Информация сохраняется на носителях для того, чтобы ее можно было просматривать, искать нужные сведения, нужные документы, пополнять и изменять, удалять данные, потерявшие актуальность. Иначе говоря, хранимая информация нужна человеку для работы с ней. Удобство работы с такими информационными хранилищами сильно зависит от того, как информация организована.

Возможны две ситуации: либо данные никак не организованы (такую ситуацию иногда называют кучей), либо данные структурированы . С увеличением объема информации вариант “кучи” становится все более неприемлемым из-за сложности ее практического использования (поиска, обновления и пр.).

Под словами “данные структурированы” понимается наличие какой-то упорядоченности данных в их хранилище: в словаре, расписании, архиве, компьютерной базе данных. В справочниках, словарях, энциклопедиях обычно используется линейный алфавитный принцип организации (структурирования) данных.

Крупнейшими хранилищами информации являются библиотеки. Упоминания о первых библиотеках относятся к VII веку до н.э. С изобретением книгопечатания (XV век) библиотеки стали распространяться по всему миру. В библиотечном деле имеется многовековой опыт организации информации.

Для организации и поиска книг в библиотеках создаются каталоги: списки книжного фонда. Первый библиотечный каталог был создан в знаменитой Александрийской библиотеке в III веке до н.э. С помощью каталога читатель определяет наличие в библиотеке нужной ему книги, а библиотекарь находит ее в книгохранилище. При использовании бумажной технологии каталог — это организованный набор картонных карточек со сведениями о книгах.

Существуют алфавитные и систематические каталоги. В алфавитных каталогах карточки упорядочены в алфавитном порядке фамилий авторов и образуют линейную (одноуровневую ) структуру данных . В систематическом каталоге карточки систематизированы по тематике содержания книг и образуют иерархическую структуру данных . Например, все книги делятся на художественные, учебные, научные. Учебная литература делится на школьную и вузовскую. Книги для школы делятся по классам и т.д.

В современных библиотеках происходит смена бумажных каталогов на электронные. В таком случае поиск книг осуществляется автоматически информационной системой библиотеки.

Данные, хранящиеся на компьютерных носителях (дисках), имеют файловую организацию. Файл подобен книге в библиотеке. Аналогично библиотечному каталогу операционная система создает каталог диска, который хранится на специально отведенных дорожках. Пользователь ищет нужный файл, просматривая каталог, после чего операционная система находит этот файл на диске и предоставляет пользователю. На первых дисковых носителях небольшого объема использовалась одноуровневая структура хранения файлов. С появлением жестких дисков большого объема стали использовать иерархическую структуру организации файлов. Наряду с понятием “файл” появилось понятие папки (см. “Файлы и файловая система ”).

Более гибкой системой организации хранения и поиска данных являются компьютерные базы данных (см. Базы данных ”).

Надежность хранения информации

Проблема надежности хранения информации связана с двумя видами угроз для хранимой информации: разрушение (потеря) информации и кража или утечка конфиденциальной информации. Бумажные архивы и библиотеки всегда были подвержены опасности физического исчезновения. Огромный ущерб для цивилизации принесло разрушение упомянутой выше Александрийской библиотеки в I веке до н.э., поскольку большая часть книг в ней существовала в единственном экземпляре.

Основной способ защиты информации в бумажных документах от потери — их дублирование. Использование электронных носителей делает дублирование более простым и дешевым. Однако переход на новые (цифровые) информационные технологии создал новые проблемы защиты информации.

В процессе изучения курса информатики ученики приобретают определенные знания и умения, относящиеся к хранению информации.

Ученики осваивают работу с традиционными (бумажными) источниками информации. В стандарте для основной школы отмечается, что ученики должны научиться работать с некомпьютерными источниками информации: справочниками, словарями, каталогами библиотек. Для этого их следует ознакомить с принципами организации этих источников и с приемами оптимального поиска в них. Поскольку данные знания и умения имеют большое общеучебное значение, то желательно дать их ученикам как можно раньше. В некоторых программах пропедевтического курса информатики этой теме уделяется большое внимание.

Ученики должны овладеть приемами работы со сменными компьютерными носителями информации. Все реже в последнее время используются гибкие магнитные диски, на смену которым пришли емкие и быстрые флэш-носители. Ученики должны уметь определять информационную емкость носителя, объем свободного пространства, сопоставлять с ним объемы сохраняемых файлов. Ученики должны понимать, что для длительного хранения больших объемов данных наиболее подходящим средством являются оптические диски. При наличии пишущего CD-дисковода следует научить их организации записи файлов.

Важным моментом обучения является разъяснение опасностей, которым подвергается компьютерная информация со стороны вредоносных программ — компьютерных вирусов. Следует научить детей основным правилам “компьютерной гигиены”: осуществлять антивирусный контроль всех вновь поступающих файлов; регулярно обновлять базы антивирусных программ.

Хранение информации — процесс такой же древний, как и жизнь человеческой цивилизации. Он имеет огромное значение для обеспечения поступательного развития человеческого общества (да и любой системы), многократного использования информации, передачи накапливаемого знания последующим поколениям.

Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации. Примерами тому служат зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. Человеческое общество способно бережно хранить информацию и передавать ее от поколения к поколению. На протяжении всей истории знания и жизненный опыт отдельных людей накапливаются. По современным представлениям, чем больше информации накоплено и используется в обществе, тем выше уровень его развития. Накопление информации является основой развития общества. Когда объем накапливаемой ин- формации возрастает настолько, что ее становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного рода вспомогательных средств С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения мысли в пространстве и во времени. Родилась документированная информация — рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры — древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы).

Следующим информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объем информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для ее получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и пр.).

В настоящее время мы являемся свидетелями быстрого развития новых — автоматизированных — методов хранения информации с помощью электронных средств. Компьютер и средства телекоммуникации предназначены для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к

Информация, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа. Под документом понимается объект на любом материальном носителе, где имеется информация, предназначенная для распространения в пространстве и времени (от лат. dokumentum — свидетельство. Первоначально это слово обозначало письменное подтверждение правовых отношений и событий). Основное назначение документа заключается в использовании его в качестве источника информации при решении различных проблем обучения, управления, науки, техники, производства, социальных отношений.

Одной из процедур хранения информации является ее накопление. Оно может быть пассивным и

активным.

При пассивном накоплении поступающая информация просто «складируется», при этом принимаются меры для обеспечения ее сохранности и повторного обращения к ней (считывания). Например, запись звуковой информации на магнитофонную ленту; стенографирование выступления; размещение

документов в архиве.

При активном накоплении происходит определенная обработка поступающей информации, имеющая много градаций, но в целом направленная на обогащение знания получателя информации. Например, систематизация и обобщение документов, поступивших на хранение, перевод содержания документов в другую форму, перенесение документов на другие носители совместно с процедурами сжатия данных, обеспечения защитными кодами и т.п.

Важно помнить, что хранение очень больших объемов информации оправдано только при условии, если поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме. Иными словами, информация хранится только для того, чтобы впоследствии ее можно было легко отыскать, а возможность поиска закладывается при определении способа хранения информации и доступа к ней. Таким образом, первый вопрос, на который необходимо ответить при организации любого хранилища информации — как ее потом там искать.

Единицы измерения оперативной памяти. Что такое бит, байт и килобайт?

Назад к результатам

В течение последних трех десятилетий объем компьютерной памяти увеличивался в геометрической прогрессии, и с каждым следующим поколением появляется новый уровень единиц памяти и новые условия для изучения. Давайте рассмотрим эти единицы измерения.

Структурные единицы

Биты и байты являются основными структурными единицами памяти. «Бит» обозначает двоичный символ. Бит — это единица или ноль, включение или выключение, так сохраняется вся информация в компьютере. Байт состоит из восьми бит. Исходный объем информации, необходимой для кодирования одного символа текста, был изначально равен восьми битам или одному байту. Позже, по мере развития компьютерного оборудования, это число было стандартизировано.

По техническим причинам емкость компьютерной памяти выражается в единицах кратных числу два. Затем к этим кратным единицам добавили приставки для образования кратных единиц, чтобы обеспечить простой способ выражения очень большого количества бит и байтов.

Приставки СИ

Для измерения компьютерной памяти используются некоторые приставки международной системы единиц (СИ) для образования производных единиц для байта. Однако эти приставки не являются метрическими, поскольку байт состоит из восьми бит, а килобайт равен 1024 байтам.

Приставка единицы измерения памяти

Объем

Кило- (килобайт, КБ)

1024 байт

Мега- (мегабайт, МБ)

1024 килобайт

Гига- (гигабайт, ГБ)

1024 мегабайт

Тера- (терабайт, ТБ)

1024 гигабайт

Пета- (петабайт, ПБ)

1024 терабайт

Единицы измерения памяти

Компьютеры используют память в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), которое временно хранит информацию, и в накопителях, данные на которых хранятся постоянно. ОЗУ позволяет компьютеру переключаться между программами и иметь большие файлы наготове для просмотра.

В зависимости от того, для чего используется ваш компьютер, вам, как правило, понадобится установить максимально возможное количество памяти. Тип и объем памяти, установленной на вашем компьютере, а также максимальный объем и скорость, которые можно нарастить, зависят от производителя и модели компьютера. Воспользуйтесь инструментом Crucial® Advisor™ или системным сканером, чтобы найти память, совместимую с вашим компьютером. Подробнее о том, какой объем памяти необходим вашему компьютеру, читайте здесь.

Накопители: при описании емкости жестких дисков и твердотельных накопителей используются одни те же термины, относящиеся к памяти. По мере увеличения объема файлов  с видеороликами и очень большими фотографиями необходимо увеличение объема хранилищ. В настоящее время в продаже имеются твердотельные накопители разного объема, исчисляемого гигабайтами и терабайтами. Как и в случае с ОЗУ, вы можете использовать инструмент Crucial® Advisor™ или системный сканер для поиска твердотельного накопителя, совместимого с вашей системой.

Какова мировая емкость хранения данных?

Для всех, кто когда-либо интересовался емкостью хранения данных в мире, ученые пришли к небольшому количеству: 295 эксабайт.

Это 295 миллиардов гигабайт. Не похоже на много? С некоторой точки зрения, стопка компакт-дисков, содержащих все мировые данные, протянулась бы до Луны.

Вот еще один способ посмотреть на эту сумму.«Если бы мы взяли всю эту информацию и сохранили ее в книгах, мы могли бы покрыть всю территорию США или Китая тремя слоями книг», — сказал BBC Science in Action исследователь Университета Южной Калифорнии Мартин Хилберт.

Исследователи из USC получили эту цифру, сложив огромное количество данных, хранящихся в 60 технологиях, от персональных компьютеров и дискет до книг и газет. В исследовании, опубликованном в журнале Science , также сообщается о еще нескольких интересных моментах о том, как человеческая цивилизация, управляемая данными, стала в 2007 году.

  • Большая часть мирового преобразования аналоговой системы в цифровую произошла за предыдущие два десятилетия. Емкость цифровой памяти превысила общую емкость аналоговой в 2002 году. А по состоянию на 2007 год почти 94 процента нашей памяти находится в цифровой форме.
  • Люди обменивались 65 эксабайтами информации с помощью технологий двусторонней связи, таких как сотовые телефоны. Говоря нецифровым языком, каждый человек в мире должен будет читать шесть газет каждый день, чтобы соответствовать количеству.
  • Компьютеров мира вычислили 6.18 инструкций в секунду, такой же общий порядок величины, как количество нервных импульсов, выполняемых одним человеческим мозгом. Выполнение этого вручную заняло бы в 2200 раз больше времени, чем после Большого взрыва.
  • В период с 1986 по 2007 год вычислительные мощности во всем мире росли на 58 процентов в год.

Несмотря на то, что мы довольно впечатляющи в создании, сжатии и хранении информации, наши достижения довольно примитивны по сравнению с методами матери-природы.Общая емкость памяти человечества составляет менее одного процента информации, хранящейся в ДНК человека.

«По сравнению с природой мы всего лишь скромные ученики», — сказал Гильберт. «Однако, хотя мир природы ошеломляет своими размерами, он остается довольно постоянным. В отличие от этого, мировые возможности обработки технологической информации растут с экспоненциальной скоростью».

Связанные на SmartPlanet:

Фото: Yahoo!

Этот пост изначально был опубликован на Smartplanet.com

единиц хранения данных. Таблица от наименьших до наибольших

Редакторы Solutions Review объясняют единицы измерения хранения данных от самых маленьких до самых больших.

Когда дело доходит до хранения данных, важно реалистично относиться к своим потребностям. У вас небольшой бизнес, и вы используете простое, но универсальное решение, такое как DAS? Или ваше предприятие рассматривает преимущества SAN и NAS? Независимо от того, с каким решением вы в конечном итоге будете работать, все зависит от того, сколько данных вам действительно нужно хранить и получать к ним доступ.Независимо от того, получаете ли вы доступ к облаку или к локальному жесткому диску, объем данных, с которыми взаимодействует ваш бизнес, в конечном итоге определит, какой тип технологии вам понадобится.

В мире терминологии хранения данных можно легко потеряться, особенно при обсуждении единиц измерения хранения данных. В чем разница между битами и байтами? Мегабайты и гигабайты? Терабайты и килобайты? Этот ресурс поможет разбить эти концепции на легко управляемые части размером в байты.

Таблица единиц хранения данных: от наименьших к наибольшим
Установка Укороченный Вместимость
Бит б 1 или 0 (вкл. Или выкл.)
Байт B 8 бит
Килобайт КБ 1024 байта
Мегабайт Мб 1024 килобайт
гигабайт ГБ 1024 мегабайт
Терабайт ТБ 1024 гигабайт
Петабайт ПБ 1024 терабайт
Exabyte EB 1024 петабайт
Зеттабайт ZB 1024 эксабайт
Йоттабайт ЯБ 1024 зеттабайт

Биты являются основными строительными блоками не только для хранения данных, но и для всех компьютеров.Компьютеры работают с двоичными цифрами, комбинируя 0 и 1 в бесчисленных образцах. Эти двоичные цифры известны как биты и представляют собой наименьшую возможную единицу хранения данных.

При объединении 8 бит получается байт . Байты используются для хранения одного символа; будь то буква, цифра или знак препинания. Все хранилища памяти выражаются в байтах, поэтому, хотя биты могут быть основой, на которой построено хранилище данных, байты являются строительными блоками, которые действительно обозначают удобство использования любого одного решения для хранения.

Поскольку объем памяти выражается в байтах, все большие единицы обычно обозначаются сокращенными именами. Это означает, что вы можете продолжать добавлять префиксы, чтобы говорить о все большем и большем количестве данных. Выше терабайта у нас есть петабайт (PB), эксабайт (EB), зеттабайт (ZB) и йоттабайт (YB).

Когда цифры станут достаточно высокими, может быть трудно реалистично представить себе, сколько данных мы говорим. Этот объем данных действительно актуален только для технологических гигантов и крупных корпораций.Но по мере того, как потребность в большем хранилище увеличивается с увеличением объема данных со временем, мы неизбежно будем развивать необходимый словарный запас.

Итак, какой тип хранилища вам нужен?

Технология развивалась так быстро за последние несколько десятилетий, что самые большие жесткие диски тридцать лет назад едва ли могли хранить больше, чем пару современных файлов MP3. Сегодня потребители, покупающие для своих персональных ноутбуков внешний жесткий диск емкостью 1 ТБ, могут хранить 100 000 этой суммы.На смену большим дискетам пришли крошечные карты памяти, USB-накопители и различные портативные запоминающие устройства. Но средний потребитель может не осознавать, что каждый божий день мир создает более 2,5 квинтиллионов байтов данных, причем большая часть этих данных создается в последние несколько лет.

Как упоминалось выше, бит — это наименьшая возможная единица измерения для хранения данных. Хотя емкость хранилища для предприятий незначительна, пока мы не начнем говорить о решениях с огромным объемом хранилища, малые предприятия имеют больше свободы.Для малых предприятий этого может быть достаточно для хранения файлов, изображений или других важных документов на компакт-дисках, USB-накопителях и внешних жестких дисках малой емкости. Существуют также такие сервисы, как Google Drive и Dropbox, которые позволяют хранить файлы в Интернете.

Переход от малого бизнеса к бизнесу среднего и корпоративного уровня является значительным, особенно когда речь идет о хранении данных. Важно учитывать не только бюджетные ограничения, но и физические ограничения. Цифровое хранилище требует физических серверов, жестких дисков, кабелей и других технологий, которые необходимо хранить.Когда вашему бизнесу нужно хранить петабайты, эксабайты или даже зеттабайты данных, вам понадобится много оборудования. Это серьезное решение, и важно взвесить все за и против различных доступных вам методов. Есть также варианты полагаться на ресурсы других компаний и хранить свои данные в облаке.

Выбор лучшего решения для хранения данных

Когда дело доходит до выбора решения для хранения данных, компании могут выбирать из множества вариантов, но наиболее распространенные из них делятся на три категории: хранилище с прямым подключением (DAS), сетевое хранилище (NAS) и сеть хранения данных (SAN). ).

DAS Решения

DAS обычно самые простые и дешевые. Жесткие диски для резервного копирования большой емкости, твердотельные накопители и приводы оптических дисков — все это примеры решений DAS. Благодаря относительно низкой цене и минимальному ограничению пространства, DAS — отличный выбор для очень малых предприятий с небольшим количеством сотрудников. Удаленный доступ обычно невозможен с DAS.

NAS

Малые и средние компании предъявляют более высокие требования к хранению данных, чем малые предприятия.NAS позволяет этим компаниям хранить данные в централизованном месте, и к ним можно получить удаленный доступ с различных устройств в вашей сети. NAS обычно представляют собой компоненты оборудования, оснащенные несколькими жесткими дисками в конфигурации RAID, и могут быть подключены к коммутатору или маршрутизатору в сети через карту сетевого интерфейса. Если ваша компания ищет централизованное хранилище, удаленный доступ, совместное использование файлов и масштабируемость, подумайте об использовании решения NAS.

САН Решения

SAN хорошо подходят для крупных компаний и предприятий, у которых есть место для хранения нескольких дисковых массивов, коммутаторов и серверов.SAN предоставляет доступ к большим блокам данных между серверами и устройствами хранения в нескольких местах. Это решение необходимо для любой крупной компании, которой требуется надежный и быстрый доступ к огромным объемам данных. SAN также обеспечивает более высокий уровень безопасности данных и намного более отказоустойчив, чем NAS и DAS.

Анна — автор корпоративных технологий, посвященный автоматизации маркетинга, управлению взаимоотношениями с клиентами (CRM) и планированию ресурсов предприятия (ERP).Не стесняйтесь обращаться к ней в любое время по адресу [email protected]

Последние сообщения Анны Бирны Тернер (посмотреть все)

Связанные

сколько мы производим и где это все хранится

Древние люди хранили информацию в наскальных рисунках, самым старым из известных нам более 40 000 лет. По мере развития людей появление языков и изобретение письма привело к хранению подробной информации в различных письменных формах, что привело к изобретению бумаги в Китае примерно в первом веке нашей эры.

Самые старые печатные книги появились в Китае между 600 и 900 годами нашей эры. Более тысячелетия книги оставались основным источником хранения информации.

Люди добились большего технологического развития за последние 150 лет, чем за предыдущие 2000 лет. Возможно, одним из самых важных достижений в истории человечества было изобретение цифровой электроники.

С момента открытия транзистора в 1947 году и интегрированного микрочипа в 1956 году в нашем обществе произошел сдвиг.Всего за 50 лет мы достигли беспрецедентных вычислительных мощностей, беспроводных технологий, Интернета, искусственного интеллекта и достижений в технологиях отображения, мобильной связи, транспорте, генетике, медицине и освоении космоса.

Что наиболее важно, внедрение цифровых хранилищ данных также изменило способ производства, обработки и хранения информации. Точка перехода наступила в 1996 году, когда цифровое хранилище стало более рентабельным для хранения информации, чем бумажное.

Технологии хранения цифровых данных очень разнообразны. Наиболее примечательными являются магнитные накопители (HDD, ленты), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray) и полупроводниковые запоминающие устройства (SSD, флэш-накопители). Каждый тип памяти более полезен для определенных приложений.

Полупроводниковые запоминающие устройства являются предпочтительным выбором для портативной электроники, оптические хранилища в основном используются для фильмов, программного обеспечения и игр, в то время как магнитные хранилища данных остаются доминирующей технологией для хранения информации большой емкости, включая персональные компьютеры и серверы данных.


Подробнее: Цитата Джейн Остин, закодированная в пластиковых молекулах, демонстрирует потенциал нового типа хранения данных.


Все технологии хранения цифровых данных работают по одним и тем же принципам. Биты информации могут храниться в любом материале, содержащем два различных и переключаемых физических состояния. В двоичном коде цифровая информация хранится в виде единиц и нулей, также известных как биты. Восемь бит образуют байт.

Каждому физическому состоянию присваивается логический ноль или единица. Чем меньше эти физические состояния, тем больше битов можно упаковать в запоминающее устройство. Ширина цифровых битов сегодня составляет от 10 до 30 нанометров (миллиардных долей метра). Эти устройства очень сложны, потому что разработка устройств, способных хранить информацию в таком масштабе, требует управления материалами на атомарном уровне.

Большие данные

Цифровая информация настолько прочно вошла во все аспекты нашей жизни и общества, что недавний рост производства информации кажется неудержимым.Каждый день на Земле мы генерируем 500 миллионов твитов, 294 миллиарда писем, 4 миллиона гигабайт данных Facebook, 65 миллиардов сообщений WhatsApp и 720 000 часов нового контента, ежедневно добавляемого на YouTube.

В 2018 году общий объем данных, созданных, захваченных, скопированных и потребленных в мире, составил 33 зеттабайта (ZB), что эквивалентно 33 триллионам гигабайт. В 2020 году эта цифра выросла до 59ZB и, по прогнозам, к 2025 году достигнет ошеломляющих 175ZB. Один зеттабайт равен 8 000 000 000 000 000 000 000 бит.

Чтобы наглядно представить эти числа, давайте представим, что каждый бит представляет собой монету в 1 фунт стерлингов, что составляет около 3 мм (0.1 дюйм) толщиной. Одна ZB, составленная из стопки монет, будет иметь длину 2550 световых лет. Это может привести вас к ближайшей звездной системе, Альфе Центавра, 600 раз. В настоящее время каждый год мы производим в 59 раз больше данных, а расчетный совокупный темп роста составляет около 61%.

Дата-центр. Shutterstock / мкфильм

Хранение данных

Большая часть цифровой информации хранится в трех типах местоположений. Во-первых, это глобальный набор так называемых конечных точек, которые включают все устройства Интернета вещей, ПК, смартфоны и все другие устройства хранения информации.Во-вторых, это край, который включает в себя инфраструктуру, такую ​​как вышки сотовой связи, серверы и офисы учреждений, например университеты, правительственные учреждения, банки и фабрики. В-третьих, большая часть данных хранится в так называемом ядре — традиционных серверах данных и облачных центрах обработки данных.

В мире существует около 600 гипермасштабируемых центров обработки данных, в которых имеется более 5000 серверов. Около 39% из них находятся в США, в то время как Китай, Япония, Великобритания, Германия и Австралия составляют около 30% от общего числа.

Крупнейшие серверы данных в мире: China Telecom Data Center в Хох-Хото, Китай, который занимает 10,7 миллиона квадратных футов, и Citadel в Тахо-Рино, Невада, который занимает 7,2 миллиона квадратных футов и потребляет 815 мегаватт электроэнергии.

Для удовлетворения постоянно растущего спроса на хранение цифровых данных каждые два года строится около 100 новых гипермасштабируемых центров обработки данных. Мое недавнее исследование изучило эти тенденции и пришло к выводу, что при ежегодном темпе роста в 50% примерно через 150 лет количество цифровых битов достигнет невозможного значения, превысив количество всех атомов на Земле.Примерно через 110 лет мощность, необходимая для поддержания этого цифрового производства, превысит общее энергопотребление планеты сегодня.

байтов Размеры Порядок от наименьшего к наибольшему

Вот забавная разбивка номенклатуры данных. Я уверен, что вы все знакомы с первыми несколькими записями, но последние должны дать вам шанс заработать деньги, слышали когда-нибудь о петабайтах или йоттабайтах?

Компьютерные запоминающие устройства от самых маленьких до самых больших

Бит — восьмая часть байта *

Бит — это наименьший фундаментальный размер хранилища данных.Это двоичная цифра, означающая, что она может принимать значение либо 1, либо 0. Все компьютерные данные могут быть разбиты на строку из этих 1 и 0 (как в Матрице, только они не падают на экран, как дождь. ). Когда он представлен в виде строки, он называется двоичным кодом.

Байт: 1 байт

В одном байте хранятся восемь битов *, восемь единиц или нулей. Этот битовый октет является наименьшей единицей для базовой системы именования порядка 1000, как показано ниже…

Килобайт: 1 тысяча или 1000 байт

Файлы, не использующие префикс kilo, — это скучные файлы, текстовые документы, таблицы Excel, большинство изображений.

Мегабайт: 1 миллион или 1000000 байтов

Все еще довольно хромой. Короткие ролики, музыка. Даже на доисторической дискете их можно хранить.

Гигабайт: 1 миллиард или 1000000000 байт

Наконец-то респектабельно. Гбайт быстро становится стандартом, по которому оценивается емкость хранилища, поскольку большая часть компьютерного оборудования рекламирует емкость в единицах

Гбайт.

Терабайт: 1 триллион или 1 000 000 000 000 байт

В настоящее время емкость жесткого диска не превышает этого порядка.В одном терабайте данных можно хранить музыку, воспроизводимую непрерывно за два с половиной года. Вся библиотека конгресса может храниться на 82 терабайтах данных.

Петабай: 1 квадриллион, или 1 000 000 000 000 000 байт

Сейчас все становится хардкорным. Это самый большой порядок величины, который любая организация утверждает, что имеет возможности и / или справляется. Все фотографии пользователя на Facebook оцениваются примерно в 1 петабайт данных. Google обрабатывает около 20 петабайт данных в день.

Эксабайт: 1 квинтиллион, или 1 000 000 000 000 000 000 байт

Эксабайт на данный момент находится на грани гипотезы. Предполагается, что в месяц весь Интернет (да, лолкоты и все остальные) получает около 5-8 эксабайт трафика. Было предложено, чтобы в 2006 году все компьютерные данные уместились на 160 экзабайтах данных.

Зеттабайт: один секстиллион или 1 000 000 000 000 000 000 000

ВНИМАНИЕ, ВНИМАНИЕ, вы сейчас находитесь в ОПАСНОЙ ЗОНЕ емкости хранилища данных.Предполагается, что к 2010 году все существующие цифровые данные в сумме составят чуть менее одного зеттабайта.

Йоттабайт: 1 септиллион, или 1 000 000 000 000 000 000 000 000 байт

Попытка подсчитать это может взорвать голову, поэтому вам нужно будет подписать разрешение, прежде чем я продолжу.

* на самом деле байт может состоять из любого количества бит, однако стандартным является восемь

Какими бы безумными ни звучали эти имена, это настоящая сделка.

Благодаря более чем 20-летнему опыту и невероятным результатам обучения, iD Tech — это инвестиция в будущее вашего ребенка.Будь то 7, 19 или где-то посередине, мы усовершенствовали систему, чтобы вести их от новичка до профессионала, привязанного к колледжу.

ДНК может хранить все данные мира в одной комнате | Наука

Человечество столкнулось с проблемой хранения данных: за последние 2 года было создано больше данных, чем за всю предыдущую историю. И этот поток информации может скоро превзойти способность жестких дисков захватывать его. Теперь исследователи сообщают, что они придумали новый способ кодирования цифровых данных в ДНК для создания крупномасштабной схемы хранения данных с самой высокой плотностью, когда-либо изобретенной.Способная хранить 215 петабайт (215 миллионов гигабайт) в одном грамме ДНК, система могла, в принципе, хранить каждый бит данных, когда-либо записанных людьми, в контейнере размером и весом с пару пикапов. Но будет ли эта технология популярной, может зависеть от ее стоимости.

ДНК имеет много преимуществ для хранения цифровых данных. Он сверхкомпактный и может прослужить сотни тысяч лет, если хранить его в прохладном и сухом месте. И пока человеческие общества читают и записывают ДНК, они смогут ее расшифровать.«ДНК не будет со временем деградировать, как кассеты и компакт-диски, и не устареет», — говорит Янив Эрлих, ученый-компьютерщик из Колумбийского университета. И в отличие от других подходов с высокой плотностью, таких как манипулирование отдельными атомами на поверхности, новые технологии могут записывать и читать большие объемы ДНК за один раз, что позволяет масштабировать их.

Ученые хранят цифровые данные в ДНК с 2012 года. Это было тогда, когда генетики Гарвардского университета Джордж Черч, Шри Косури и его коллеги закодировали книгу из 52000 слов в тысячах фрагментов ДНК, используя цепочки четырехбуквенного алфавита ДНК. , G, T и C для кодирования нулей и единиц оцифрованного файла.Однако их конкретная схема кодирования была относительно неэффективной и могла хранить только 1,28 петабайта на грамм ДНК. Другие подходы оказались лучше. Но ни одному из них не удалось сохранить более половины того, что, по мнению исследователей, действительно может обрабатывать ДНК, примерно 1,8 бита данных на нуклеотид ДНК. (Число не 2 бита из-за редких, но неизбежных ошибок записи и чтения ДНК.)

Эрлих думал, что может приблизиться к этому пределу. Поэтому он и Дина Зелински, младший научный сотрудник Нью-Йоркского центра генома, изучили алгоритмы, которые использовались для кодирования и декодирования данных.Они начали с шести файлов, включая полную компьютерную операционную систему, компьютерный вирус, французский фильм 1895 года под названием Arrival of a Train at La Ciotat и исследование 1948 года, проведенное теоретиком информации Клодом Шенноном. Сначала они преобразовали файлы в двоичные строки из единиц и нулей, сжали их в один мастер-файл, а затем разбили данные на короткие строки двоичного кода. Они разработали алгоритм, называемый фонтаном ДНК, который случайным образом упаковывал строки в так называемые капли, к которым они добавляли дополнительные теги, чтобы позже собрать их в правильном порядке.Всего исследователи составили цифровой список из 72000 цепочек ДНК, каждая длиной 200 оснований.

Они отправили их в виде текстовых файлов Twist Bioscience, стартапу из Сан-Франциско, Калифорния, который затем синтезировал нити ДНК. Две недели спустя Эрлих и Зелински получили по почте флакон с частичкой ДНК, кодирующей их файлы. Для их расшифровки пара использовала современную технологию секвенирования ДНК. Последовательности были введены в компьютер, который перевел генетический код обратно в двоичный код и использовал теги для повторной сборки шести исходных файлов.Подход сработал настолько хорошо, что новые файлы не содержали ошибок, сообщается сегодня в Science . Они также смогли сделать практически неограниченное количество безошибочных копий своих файлов с помощью полимеразной цепной реакции, стандартной техники копирования ДНК. Более того, по словам Эрлиха, они смогли закодировать 1,6 бита данных на нуклеотид, что на 60% лучше, чем у любой другой группы, и на 85% выше теоретического предела.

«Я люблю свою работу», — говорит Косури, который сейчас работает биохимиком в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.«Я думаю, что это, по сути, окончательное исследование, которое показывает, что вы можете [хранить данные в ДНК] в любом масштабе».

Однако Косури и Эрлих отмечают, что новый подход еще не готов для широкомасштабного использования. Синтез 2 мегабайт данных в файлах стоит 7000 долларов, а чтение — еще 2000 долларов. Стоимость, вероятно, со временем снизится, но, по словам Эрлиха, еще предстоит пройти долгий путь. И по сравнению с другими формами хранения данных запись и чтение ДНК происходит относительно медленно. Таким образом, новый подход вряд ли сработает, если данные потребуются мгновенно, но он лучше подходит для архивных приложений.Опять же, кто знает? Возможно, однажды эти гигантские центры обработки данных Facebook и Amazon будут заменены парой пикапов ДНК.

Хранение | Введение в психологию

Глоссарий

Модель Аткинсона-Шиффрина (A-S): модель памяти , которая утверждает, что мы обрабатываем информацию через три системы: сенсорная память, кратковременная память и долговременная память

автоматическая обработка: кодирование информационных деталей, таких как время, пространство, частота и значение слов

декларативная память: тип долговременной памяти фактов и событий, с которыми мы сталкиваемся лично

обработка, требующая усилий: кодирование информации, требующее усилий и внимания

эпизодическая память: тип декларативной памяти, которая содержит информацию о событиях, которые мы лично пережили, также известная как автобиографическая память

явная память: воспоминаний, которые мы сознательно пытаемся вспомнить и вспомнить

неявная память: воспоминаний, которые не являются частью нашего сознания

память: система или процесс, который хранит то, что мы узнаем, для будущего использования

консолидация памяти: активная репетиция для перемещения информации из кратковременной памяти в долговременную память

процедурная память: тип долговременной памяти для выполнения умелых действий, например, как чистить зубы, как водить машину и как плавать

извлечение: акт извлечения информации из долговременной памяти и обратно в сознательное осознание

Эффект самоотнесения: тенденция человека лучше запоминать информацию, относящуюся к нему самому, по сравнению с материалом, который имеет меньшее личное значение

семантическая кодировка: ввод слов и их значения

семантическая память: тип декларативной памяти о словах, концепциях, языковых знаниях и фактах

сенсорная память: хранилищ кратких сенсорных событий, таких как образы, звуки и вкусы

Кратковременная память (STM): (также рабочая память) хранит около семи битов информации до того, как она будет забыта или сохранена, а также информация, которая была извлечена и используется

хранилище: создание постоянной записи информации

квантовая механика — максимальная теоретическая плотность данных

Коэффициент преобразования физической энтропии в информационную энтропию (в случайных битах) использует предел Ландауэра: (физическая энтропия) = (информационные биты) * kb * ln (2).Количество вопросов да / нет, которые необходимо задать, чтобы определить, в каком состоянии находится физическая система, равно энтропии Шеннона в битах, но не интенсивной, удельной энтропии Шеннона H, а его обширной полной энтропии источника, генерирующего данные. : S = N * H, где H = 1, если n битов взаимно независимы.

Предел Ландауэра гласит, что 1 бит информации, необратимо изменяющий состояние, высвобождает энтропию kb * ln (2), которая представляет собой катушку тепловой энергии для данного T: Q = T * kb, подразумевая, что существует сохраненная потенциальная энергия, которая была битом.2 частиц) вместо Кельвина, тогда kb = 1. Таким образом, kb — это безразмерные джоули / джоули. Это не фундаментальная константа, как h. c также не имеет фундаментальных единиц, если принять время = i * расстояние, как Эйнштейн упомянул в приложении 2 своей книги, что позволяет использовать более простое евклидово пространство вместо пространства Минкосвки без ошибок или уточнений и в соответствии с бритвой Оккама. (5/2)), где сумма превышает i = 1 до N .Это аппроксимируется формулой Стирлинга как S = kb * N * [ln (состояния / частица) +5/2]. Я не могу вывести это из полной энтропии Шеннона S = N * H, хотя я показал в первом абзаце, что конечные энтропии точно такие же. Я не могу идентифицировать информационный «символ» в физической системе. Основная проблема, по-видимому, заключается в том, что физическая энтропия ограничена полной энергией, что дает больше возможностей для использования N частиц. 1 частица, несущая полную энергию, является возможным макросостоянием (не считая минимального состояния QM для других), но у информационной энтропии нет такой «контрольной суммы», чтобы использовать меньше символов.Физическая энтропия, кажется, всегда (?) Равна S = kb * N * [ln (состояния / частица) + c], а отличие от информационной энтропии — c. Но в массивной материи, где энергия распределяется поровну между объемными массами, физическая энтропия равна S = N * S o . Информационная энтропия совершенно аналогична этой (S = N * H), но я не могу вывести S o из H. Опять же, S бит = S / (kb * ln (2)).

Итак, энтропия Шеннона намного проще и дает МЕНЬШЕ энтропии, если вы попытаетесь сделать N частиц в физической системе эквивалентными N уникальным символам.N) = N бит. Таким образом, трудно увидеть точную связь в простейшем случае (+1 не является незначительной разницей), даже если они сразу показывают, что вопросы «правда / ложь» являются идентичными величинами с простым коэффициентом пересчета. Приближение Стирлинга является точным в пределе N, а H Шеннона в некотором смысле зависит от бесконечного N для получения точных p, поэтому приближение для меня не проблема.

Я не противоречил тому, что сказал user346, но я хотел показать, почему соединение нетривиально, за исключением случая рассмотрения конкретной энтропии объемного вещества.QM использует S = sum (-p * log (p)), но энтропия Шеннона равна S = N * sum (-p * log (p)). Они получаются одинаковыми, потому что вычисление p отличается. Физическое p = (определенное макросостояние) / (общее количество микросостояний), но числитель и знаменатель не определяются просто путем подсчета. Информация p = (количество различных символов) / (общее количество символов) для данного источника. И все же им обоим требуется одинаковое количество битов (да / нет вопросов) для определения точного микросостояния (после применения преобразования kb * ln (2)).

Но есть проблема, о которой говорилось в комментариях к его ответу.В информационной системе мы требуем, чтобы биты были надежными. Мы никогда не сможем получить 100% надежность из-за тепловых колебаний. При этом пределе 1 бит = kb * ln (2) у нас есть 49,9999% вероятность того, что какой-либо конкретный бит не находится в ожидаемом состоянии. Предел Ландуаэра — определенно предел. Энергия, необходимая для разрыва связи, удерживающей один из этих битов в потенциальной системе памяти, «чуть ниже» (фактически равна) средней кинетической энергии теплового перемешивания. Предел Ландауэра предполагает, что энергия, необходимая для разрыва нашей связи в памяти, равна E = T * kb * ln (2), что немного слабее, чем связь Ван-дер-Ваальса, которая является самым слабым звеном, которое вы можете назвать «связью» в присутствии тепловые взбалтывания.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *