Примерно за три тысячи лет до нашей эры в Египте разработали технологию изготовления тонкого листа из стеблей росшего в долине Нила высокого тростника — папируса. Его стебель разрезали на длинные узкие полоски. Затем эти полоски складывали на гладкую поверхность в ряд, одну возле другой. Сверху полоски укладывали в поперечном направлении. Всю двухслойную кладку прижимали плоским камнем, и тростниковые волокна при этом выделяли клейкий сок. После просушивания получался материал, похожий на бумагу, — его тоже называли папирусом.
Когда листочек папируса исписывали до конца, то к нему подклеивали другой. Книга получалась все длиннее и длиннее. Для хранения ее сворачивали в трубочку — свиток. В Москве, в Государственном музее изобразительных искусств имени А С. Пушкина хранится папирусный свиток длиной более пяти метров, в котором содержатся решения двадцати пяти математических задач. Многие века письменные документы составлялись на пергаментных свитках. Пергамент делался из кожи животных. Ее специальным образом выделывали и растягивали, чтобы получить тонкие листы. Когда на Востоке научились ткать шелк, его стали использовать не только для шитья одежды, но и для письма. Носители информации были либо дороги в изготовлении (папирус, пергамент), либо неудобны в использовании (шелк, бамбук, береста).
Во II веке нашей эры в Китае изобрели технологию изготовления бумаги. Правда, её секрет так тщательно оберегали, что до Европы бумага дошла в XI, а на Руси появилась только в XVI веке.
Свойства бумаги как носителя информации поистине уникальны:
· во-первых, она была значительно дешевле пергамента или папируса, поскольку вырабатывалась из тряпья и древесины;
· во-вторых, даже тонкая бумага достаточно прочна и долговечна;
· в-третьих, бумага очень удобна для нанесения на нее знаков и рисунков с помощью разноцветных красок.
До середины XV века книги были рукописными. Поэтому их было очень мало, они были дорогими и считались предметами роскоши. Большая часть книг хранилась в монастырях. В монастырях книги копировались — переписывались специальными людьми, обладавшими красивым почерком. Вплоть до изобретения книгопечатания доступ к информации, хранившейся в книгах, был сильно ограничен.
В 1440 году немец Иоганн Гуттенберг построил первый печатный станок. На Руси книгопечатание основал Иван Федоров в середине XVI века. Сегодня, в эпоху миллионных тиражей, трудно себе представить, что на первых порах книгопечатание не далеко ушло от рукописного копирования оригинала. Так, к концу XVIII века, при Екатерине II, в России издавалось всего 360 книг в год.
До сегодняшнего дня печатный лист остается основным носителем информации, хотя гигантские хранилища крупных библиотек очень трудно назвать компактными.
Память человечества содержит не только знания, которые могут быть записаны в книги, но и образы, запечатленные в живописных полотнах великих мастеров. В 1839 году была изобретена фотография, позволившая сохранить для потомков лица людей, пейзажи и другие зримые свидетельства прошедших событий. В 1895 году французы братья Люмьер продемонстрировали в Париже первый в мире кинофильм, используя аппарат собственного изобретения. Это дало человечеству возможность сохранять образы движущихся предметов. Первые изображения были черно-белыми. Цветные снимки научились делать только в 40-е годы XX столетия.
А как же сохраняется информация, получаемая человеком в виде звуков? Вначале ее сохранение обеспечивалась передачей «из уст в уста» (например, напевами), позднее — нотами. Первое устройство для записи звука — фонограф — было изобретено Эдисоном в 70-х годах XIX столетия. Фонограф представлял собой вращающийся бумажный цилиндр, покрытый мягким воском. Вибрирующая под действием звука игла перемещалась вдоль вращающегося цилиндра и оставляла на нем спиральную дорожку, форма которой зависела от свойств звука (тихий — громкий, низкий — высокий). Со временем цилиндр фонографа был заменен на плоский диск из пластмассы. Такие грампластинки дошли до наших дней.
В 20-х годах XX века был изобретен магнитофон. В качестве носителя информации в первом магнитофоне использовалась тонкая железная проволока. Она, перематываясь с одной катушки на другую, проходила мимо миниатюрного электромагнита, который оставлял на ней магнитный «отпечаток». В 1928 году была изготовлена первая магнитная лента, подобная той, которая используется в современных магнитофонах. Сегодня видеомагнитофоны записывают на магнитную ленту не только звук, но и изображение. Магнитная запись — достаточно надежный, долговечный и распространенный способ хранения информации.
Магнитная запись используется для хранения информации в автоматизированных системах, управляемых компьютером. Информация хранится на магнитных лентах и магнитных дисках. Запись информации на магнитную ленту производится последовательно, одна за другой, и так же считывается. На магнитном диске запись информации последовательная, а вот считывать ее можно в любом порядке. Диск проигрывает ленте по объему информации, которую можно на него записать, но обеспечивает возможность быстрого поиска необходимой информации. Магнитный диск (дискета) представляет собой тонкий и гибкий пластмассовый диск, покрытый с двух сторон специальным веществом. Информация записывается на обе его поверхности. Чтобы при работе с диском его не надо было переворачивать, запись и чтение осуществляется двумя магнитными головками (каждая для своей стороны диска). Такой диск требует осторожного обращения, магниты, повышенная температура и влажность разрушают хранящуюся на нем информацию.
В середине 60-х годов XX века появились диски из жесткого материала, помещенные в герметичный корпус, что обеспечивало их защиту от грязи, пыли, влаги, температуры и других внешних воздействий. Такой диск получил название жесткого диска или винчестера. Чтобы увеличить информационную емкость винчестер делают из нескольких дисков, расположенных на одной оси. Винчестеры современных компьютеров способны вместить информацию, хранящуюся на 100 000 и более гибких дисках.
Жесткие диски используются для хранения больших объемов информации, а гибкие — для переноса информации с одного компьютера на другой.
В начале 80-х годов XX века появились лазерные диски. Они похожи на слоеный пирог. Первый слой — основной — изготавливается из пластмассы, второй — отражающий — выполнен из металла, третий — защитный — из програчного лака, поверх которого наносится декоративное оформление. Основной слой содержит полезную информацию. Она закодирована в виде микроскопических углублений. Считывание информации осуществляется слабым лучом лазера. Отраженный луч улавливается фотоэлементом (подобным стоящим в турникетах метро) и расшифровывается.
Запись и считывание информации в лазерных дисках происходит с помощью света, поэтому лазерные диски иначе называют оптическими.
Сегодня широкое распространение получили лазерные диски, на которых можно многократно повторять процесс записи и перезаписи информации. Современные информационные носители (магнитные и лазерные диски) обладают большой, они надёжны и компактны. Средства хранения информации непрерывно развиваются. Очевидно, с течением времени их размеры будут уменьшаться, а емкость — расти.
Вторая часть плаката — схема «Виды памяти».
Каждый человек хранит определенную информацию в собственной памяти — «в уме». Мы помним свой домашний адрес, имена, адреса и телефоны близких родственников и друзей. В нашей памяти хранятся таблицы сложения и умножения, основные орфограммы и другие знания, полученные в школе. Собственную память человека можно назвать быстрой или оперативной, потому что содержащаяся в ней информация воспроизводится мгновенно. Собственную память человека можно назвать также внутренней, потому что ее носитель, мозг, находится внутри человеческого тела. Но так уж устроен человек, что он не может долго хранить большие объемы информации в собственной памяти: если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается. Чтобы избежать этого, мы используем записные книжки, справочники, энциклопедии и другие внешние хранилища информации.
Об оперативной и долговременной памяти речь идет и при рассмотрении устройства компьютера.
1) Как человек хранит информацию?
2) Какими свойствами обладает память человека?
3) Чем отличается память человека от памяти человечества?
4) Как люди научились хранить информацию различных видов? Приведите примеры.
5) Почему информацию, которую мы помним наизусть, можно назвать оперативной? Приведите примеры оперативной информации, которой вы владеете.
6) Какие сведения вы хранит в своей записной книжке? Как можно назвать записную книжку с точки зрения хранения информации?
7) Перечислите достоинства и недостатки хранения информации во внутренней и внешней памяти.
8) Объясните своими словами, что такое «носитель информации».
9) Какие носители информации вам известны? Приведите пример.
10) Каким носителем информации вы часто пользуетесь в своей жизни?
Плакат используется непосредственно при объяснении материала §1.5 «Передача информации», в 5 классе []; его содержание более подробно описано в §3.4 «Третье путешествие во времени: как передавали информацию в прошлом», §3.5 «Научные открытия и средства передачи информации» раздела «Материал для любознательных» [].