Наибольший объем памяти может хранить
Информация, закодированная с помощью естественных и формальных языков, а также информация в форме зрительных и звуковых образов хранится в памяти человека.
Однако для долговременного хранения информации, ее накопления и передачи из поколения в поколение используются 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;
- - фото- и кинопленки, на которых хранится графическая информация;
- - микросхемы памяти, магнитные и лазерные диски, на которых хранятся программы и данные в компьютере, и так далее.
По оценкам специалистов, объем информации, фиксируемой на различных носителях, превышает один эксабайт в год. Примерно 80% всей этой информации хранится в цифровой форме на магнитных и оптических носителях и только 20% - на аналоговых носителях (бумага, магнитные ленты, фото- и кинопленки).
Большое значение имеет надежность и долговременность хранения информации. Большую устойчивость к возможным повреждениям имеют молекулы ДНК, так как существует механизм обнаружения повреждений их структуры (мутаций) и самовосстановления.
Надежность (устойчивость к повреждениям) достаточно высока у аналоговых носителей, повреждение которых приводит к потере информации только на поврежденном участке. Поврежденная часть фотографии не лишает возможности видеть оставшуюся часть, повреждение участка магнитной ленты приводит лишь к временному пропаданию звука и так далее.
Цифровые носители гораздо более чувствительны к повреждениям, даже утеря одного бита данных на магнитном или оптическом диске может привести к невозможности считать файл, то есть к потере большого объема данных. Именно поэтому необходимо соблюдать правила эксплуатации и хранения цифровых носителей информации.
Наиболее долговременным носителем информации является молекула ДНК, которая в течение десятков тысяч лет (человек) и миллионов лет (некоторые живые организмы), сохраняет генетическую информацию данного вида.
Аналоговые носители способны сохранять информацию в течение тысяч лет (египетские папирусы и шумерские глиняные таблички), сотен лет (бумага) и десятков лет (магнитные ленты, фото- и кинопленки).
Цифровые носители появились сравнительно недавно и поэтому об их долговременности можно судить только по оценкам специалистов. По экспертным оценкам, при правильном хранении оптические носители способны хранить информацию сотни лет, а магнитные - десятки лет.
Определение объемов различных носителей информации
Носители информации характеризуются информационной емкостью, то есть 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 битов в 1 см 3 ), что дает возможность организму развиваться из одной-единственной клетки, содержащей всю необходимую генетическую информацию.
Современные микросхемы памяти позволяют хранить в 1 см 3 до 10 10 битов 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:
• Лист формата А4 с текстом (набран на компьютере шрифтом 12-го кегля с одинарным интервалом) - около 3500 символов
• Гибкий магнитный диск – 1,44 Мб
• Оптический диск CD-R(W) – 700 Мб
• Оптический диск DVD – 4,2 Гб
• Флэш-накопитель - несколько Гб
• Жесткий магнитный диск – сотни Гб
Таким образом, на дискете может храниться 2-3 книги, а на жестком магнитном диске или DVD - целая библиотека, включающая десятки тысяч книг.
Созданную или полученную каким-либо образом информацию хранят в течение определённого времени, в течение которого её временно или долговременно содержат на различных носителях электронных данных. Если информация представляет интерес для её создателей или правообладателей, то им приходится создавать электронные архивы.
Электронный архив - это файл, содержащий один или несколько файлов в сжатой или несжатой форме и информацию, связанную с этими файлами (имя файла, дата и время последней редакции и т.п.).
Электронные архивы позволяют в любой момент времени извлекать из них необходимые данные для дальнейшего их использования в различных ситуациях (например, для обновления или восстановления утерянных данных). Такие архивы называют страховочными копиями. Их используют в случае утраты или порчи основной машиночитаемой информации, а также для длительного её хранения в месте, которое защищено от вредных воздействий и несанкционированного доступа. Как правило, компьютерными архивами информации являются электронные каталоги, базы и банки данных, а также коллекции любых видов электронной информации.
Для обеспечения надёжности хранения и защиты данных рекомендуют создавать по 2–3 архивные копии последних редакций файлов. В случае необходимости осуществляется разархивирование данных.
Разархивирование - это процесс точного восстановления электронной информации, ранее сжатой и хранящейся в файле-архиве.
Для создания архивных файлов и разархивирования используют специальные программы-архиваторы:
- 7-Zip File Manager
Основные возможности архиваторов:
• просмотр содержания архива и файлов, содержащихся в архиве
• распаковка архива или отдельных файлов архива;
• создание простого архива файлов (файлов и папок) в виде файла с расширением, определяющим используемую программу-архиватор;
• создание самораспаковывающегося архива файлов (файлов и папок) в виде файла с пусковым расширением EXE;
• создание многотомного архива файлов (файлов и папок) в виде группы файлов-томов заданного размера (раньше - в размер дискеты).
Любая информация занимает определенный объем памяти. Наши воспоминания – это тоже информация, а значит человеческий мозг, подобно жесткому диску, должен иметь ограниченный объем. Так ли это на самом деле и сколько информации может хранить наш мозг? Давайте разбираться!
Как происходит процесс запоминания?
Рабочим компонентом мозга является нейрон – электрически возбудимая нервная клетка. Именно нейроны принимают, обрабатывают, хранят и выдают информацию обратно путем электро-химических сигналов.
Процесс записи происходит путем объединения нескольких нейронов в единую сеть. Всякий раз, когда человеку нужно вспомнить некие сведения, мозг активизирует связанные с ними нейронные сети. Соответственно, чем больше связей между нейронами, тем больше память .
Правда, деятельность нервных клеток довольно энергозатратна для организма. В состоянии покоя мозг потребляет 20% вырабатываемой энергии. При активной умственной работе расход может увеличиваться втрое, резко уменьшая уровень глюкозы в теле.
Чтобы сэкономить энергию, мозг проводит постоянную оптимизацию среди нейронов, удаляя долго неиспользованные сети. Именно поэтому человеку свойственно забывать знания. В голове остаются либо наиболее яркие, либо часто используемые воспоминания.
Сколько в нас гигабайтов?
В мозге среднестатистического человека содержится приблизительно 100 миллиардов нейронов. Каждый из них может участвовать максимум в 10 000 нейронных связях. Каждый нейрон вмещает 4.7 бита информации. На основе этих данных исследователи пришли к выводу, что общая память человека составляет 1 миллион гигабайт (1 петабайт).
Много ли это? Для нас это практически бесконечный объём. Чтобы в совершенстве выучить английский язык, человеку потребуется 1.6 мегабайта памяти. Чтобы запомнить 36 миллионов томов Библиотеки Конгресса США, нужно 0.1 петабайт.
Теоретически можно выучить все книги в мире, только на это потребуется очень много времени Теоретически можно выучить все книги в мире, только на это потребуется очень много времениПолностью забить человеческую память информацией не получится и в течение нескольких жизней. Однако жить с огромной памятью было бы крайне неудобно.
Для поддержания всех нейронных связей в рабочем состоянии человеку потребуется регулярно их использовать, затрачивая колоссальное количество энергии. Для её восполнения эрудиту придется жевать пищу сутками напролет. Да и мозг не может работать 24/7, ему тоже нужно отдыхать.
1) Раз речь про лазер, то подразумеваются CD, DVD, Blueray диски. Хотя я бы не назвала их способными хранить реально большие обьемы
2)оптический диск? Cdroom или дисковод
3) Жесткий диск/Винчестер
4) Внешний жесткий диск
Новые вопросы в Информатика
літак Київ-Одеса вилітає за розкладом, якщо швидкість вітру не превищує 15 м/с. Розробити алгоритм і програму визначення, чи вилетить за розкладом, як … що швидкість вітру вводиться з клавіатури
літак Київ-Одеса вилітає за розкладом, якщо швидкість вітру не превищує 15 м/с. Розробити алгоритм і програму визначення, чи вилетить за розкладом, як … що швидкість вітру вводиться з клавіатури
постройте таблицу истинности следующего логического выражения
Корпорация RoboCorp2021 занимается производством изделий с использованием роботов. Каждый из роботов имеет ряд возможностей по обработке деталей, и ка … ждый из роботов может передать обработанную им деталь некоторым другим роботам. Роботы пронумерованы от 1 до N. Руководство RoboCorp2021 решило оптимизировать производство и улучшить роботов. Заметив, что самой долгой и затратной оказалась операция передачи деталей от одного работа другому роботу, руководство решило, чтобы одна и та же деталь по возможности не обрабатывалась разными роботами. Однако оказалось, что совместить все возможные обработки в одном роботе не всегда возможно и окупаемо. Было подсчитано, что заменять двух роботов на одного нужно только тогда, когда переданная деталь от первого робота второму может быть возвращена обратно первому роботу. При этом передача детали может быть сделана как сразу от первого второму, так и через несколько других роботов. Аналогично рассматривается и передача в обратную сторону. Зная количество роботов на устаревшем производстве, и кому они могли передавать детали, посчитайте, сколько будет использоваться роботов в новом производстве. Учтите, что если первый робот может передать деталь второму роботу, но эта деталь уже не может вернуться к первому, то нужны будут оба робота. Описание устаревшего производства имеет следующий вид. На первой строке находится целое число N – количество роботов. На следующих N строках: первое целое число K – это количество тех роботов, которым может быть передана деталь от i-го робота, где i – номер строки и номер соответствующего робота, далее K целых чисел Mj – номера этих роботов. 1 ≤ Mj ≤ N. Например, для входных данных 7 3 2 3 4 1 1 1 2 0 0 1 7 1 6 количество роботов, которое будет использоваться в новом производстве будет равно 4. В поле для ввода ответа запишите одно целое число – количество роботов, которое будет использоваться в новом производстве, для входных данных 15 2 2 3 0 0 0 4 6 7 8 9 0 0 0 0 0 1 12 0 0 0 0
Знание и понимание 1. Из чего состоит растровый рисунок? 2. Из каких объектов состоит векторная графика? 3. Какие атрибуты присваиваются объектам? 4. … Как хранится векторный рисунок? 5. Какие программы используются для создания векторных изобра- жений? 6. Перечислите объекты окна программы для создания векторной графики в Inkscape. 7. С какими инструментами вы научились работать?
Объемы хранимой компьютерами информации уже настолько велики, что человек может почувствовать себя в чем-то ущербным. В самом деле, сколько там в нашем мозгу может храниться мегабайт или гигабайт? Разве можно соревноваться с объемными электронными хранилищами?
Сколько памяти может вмещать человеческий мозг?
На самом деле наш мозг способен хранить огромные объемы информации – ученые говорят о миллионе гигабайт. Но не всегда способность запоминать является полезной, для творческих людей это даже может стать проблемой.
Работу нашего мозга обеспечивают 100 миллиардов нейронов, каждый из которых контактирует с тысячами собратьев. В итоге формируется около 100 триллионов связей. Но только миллиард нейронов имеет отношение к долговременному хранению памяти. И если допустить, что каждый нейрон обеспечивает нахождение в мозге некоей единицы информации, то ее объем покажется сильно ограниченным и явно конечным. Но воспоминания формируются с помощью соединений нейронов и их сетей, а не самих узлов.
Каждый нейрон имеет отросток, который обеспечивает связь с другими клетками, увеличиваясь в размерах при контакте для лучшего восприятия. В ходе исследования учеными института Солка эти образования было решено описать цифрами, учитывая размер. При изучении части мозга крыс, отвечающего за запоминание зрительных образов, шло наблюдение за «передатчиком» (аксоном) и двумя «приемниками» (шипиками). Принимая одну и ту же информацию, шипики имеют схожие размеры. Но с учетом возможных изменений в отправке удалось насчитать 26 вариантов этих отростков. На основе этого удалось подсчитать объем информации, который может храниться в нашей памяти – около квадриллиона байт или миллион гигабайт.
Очевидно, что полностью использовать этот ресурс мы не можем – неслучайно люди постоянно что-то забывают, то даты, то места. И такое поведение нашей памяти считается нормальным, тогда как выдающиеся способности к запоминанию иначе как феноменом и не воспринимаются. Можно вспомнить хотя бы Кима Пика, ставшего прототипом героя фильма «Человек дождя». Этот американец запоминал до 98% всей полученной информации. О необычном человеке даже была опубликована научная статья, которая попыталась объяснить феномен. Ученые предположили, что у мужчины из-за отсутствия мозолистого тела между полушариями образовались нестандартные соединения нейронов, что и повлекло необычайные способности.
- к семи годам знал наизусть Библию;
- в возрасте 18 лет прочел и запомнил полное собрание сочинений Шекспира;
- смог прочесть стандартную книжную страницу за 8—10 секунд;
- к концу жизни хранил в памяти содержание около 12 тысяч ранее прочитанных книг.
Китаец Чао Лу помнит 67 980 цифр числа «пи» после запятой, называя их на протяжении 24 часов. А художник-аутист Стивен Уилтшир в мельчайших деталях по памяти изображает картины мегаполисов, на которые он смотрит с высоты в течение нескольких минут.
Стивен Уилтшир рисует по памяти Сингапур, увиденный с высоты, 2014 год
Правда, рекордсмены по запоминанию чисел не считают себя уникальными людьми, приписывая успех упорным тренировкам, а не физиологическим особенностям своего организма.
Но если наши потенциальные возможности так велики, почему мы постоянно что-то, да забываем или не запоминаем вообще все? Ученые говорят, что не надо акцентироваться на численной емкости памяти – достаточно лишь понимать ее огромные возможности. В нашей памяти хранится куда больше информации, чем мы можем себе представить. И это не только лица, события, факты, но и основные функции жизнедеятельности: движение, речь, эмоции, восприятие. Сложно перейти от простого подсчета силы связей и размера шипиков до описания всех процессов, в которых участвуют нейроны. Скорее всего, наш мозг при восприятии окружающего мира просто не успевает успевать все фиксировать. Вот почему запоминается далеко не все. Между чувствами и памятью мозг оставил тонкий тоннель. Можно сказать, что ограничения нашей памяти происходят не из-за ее переполнения, а из-за предельной скорости загрузки. Есть объяснение и тому, почему мы что-то, да забываем. Дело в том, что наша память зависит не от того, как сильно мы хотим сохранить в ней нечто, а от числа связанных с этим ассоциаций. Если у важного события или даты нет достаточных связей с другой важной и уже хранимой информацией, то легко восстановить данные не получится.
А с возрастом на работу мозга начинает влиять состояние сердечно-сосудистой системы. Капилляры мозга постепенно разрушаются и хуже питают клетки кислородом. Особенно уязвимым становится гиппокамп, как раз и отвечающий за работу памяти. Именно поэтому люди в старости сложнее решают когнитивные задачи и теряют в качестве механизма воспоминаний. При этом весь наш кладезь в квадриллион байт остается неизменным, вот только доступ к нему затрудняется.
Читайте также: