Понятие информационных ресурсов. Роль информационных ресурсов в развитии современного общества

Приведенные данные характеризуют динамику действующих, устаревающих и отменяемых информационных документов в девяностые годы 20 веке в нашей стране (рисунок 5).

 

 
Рисунок 5. Динамика роста информационного потока в последнем десятилетии XX века

Сравнение данных, характеризующих динамику действующих, устаревающих и отменяемых информационных документов в течение последнего десятилетия с данными за все столетие позволяет сделать вывод не только о количественных, но и о качественных изменениях. Налицо резкая смена закона информационного развития. Действительно, количество документов в рамках каждого десятилетия до 90-х годов 20 века еще могут быть с достаточной степенью точности аппроксимированы линейной функцией. Однако далее для вновь принимаемых информационных документов такой возможности уже нет, любой, даже малый интервал времени требует аппроксимации сначала квадратичной и затем экспоненциальной функцией. Динамика обработки, отмены и снятия с учета определенных документов остается в рамках линейного закона. Такая частичная смена закона информационного развития указывает на необходимость перемен в общественных системах, связанных с производством, восприятием, и переработкой информации.

Человечество вступило в информационную эпоху и не склонно отказываться от порождаемой им информации в виде документов, бумаг, компьютерных файлов. Даже не действующие документы продолжают храниться в архивах и временами привлекаются к разнообразному учету и анализу. Люди создают новые документы, но не отменяют старые, то есть принимаемые решения не обретают завершенности. Если своевременный выбор не сделан, или сделан не некорректно, то лавинообразно нарастают информационные потоки, которые необходимо воспринимать и обрабатывать. Естественно, что неуправляемое, бесконтрольное нарастание информации вызывает тревогу.

 

Заключение

Для современного периода характерно новое соотношение двух сторон информационного общества - информационных ресурсов и информационных потребностей. На основе анализа этих сторон показана динамика и возможные сценарии дальнейшего развития общества в период информационного взрыва. Сделан вывод, что инерционное саморазвитие информационных ресурсов должно быть уравновешенно научно-обоснованной информатизацией образования, направляющей информационное общество на стабильный путь.

Рост количества информации и повышение ее значения во всех сторонах жизнедеятельности человека привел к вложению огромных средств и сил в развитие возможностей информационно-компьютерных инфраструктур в обществе. Научный поиск дал стимул техническому перевооружению этой сферы и привел к столь стремительному возрастанию информационно-компьютерных возможностей и к новому витку роста количества информации, что подавляющее большинство из них остается не востребованным.

 Множество  информационных структур, пронизывая систему образования составляет единую информационно-компьютерную и научную инфраструктуру системы образования, которая в настоящее время активно развивается. Интенсивный рост возможностей компьютерной техники и явное запаздывание ее теоретического осмысления в педагогике привели к тому, что преобладание бытового понимания и использования информационно-компьютерных систем в настоящее время вызвало стихийный перекос основ информационного общества, опасную однобокость и извращение самой идеи информатизации. Выравнивание сложившейся ситуации должно осуществляться на прочном научно-обоснованном фундаменте информационно-компьютерной подготовки современного человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.   Внутренние запоминающие устройства, их состав и назначение. Оперативное запоминающее устройство. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и их назначение. Понятие и особенности работы микросхем флэш-памяти.

Память компьютера (ЭВМ).

Памятью ЭВМ называется совокупность устройств, служащих для запоминания, хранения и выдачи информации. Отдельные устройства, входящие в эту совокупность, называются запоминающими устройствами (ЗУ) того или иного типа. После процессора память - наиболее важный элемент ЭВМ. Запоминающие устройства можно классифицировать по целому ряду параметров и признаков.

 

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов – битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.  
Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова – два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово).  
Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации. Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти : Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт и Петабайт.

Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти:

• Микропроцессорная память (МПП).
• Регистровая кэш-память.
• Основная память (ОП).
• Внешняя память (ВЗУ).

Запоминающие устройства.

Две важнейших характеристики памяти - это емкость и быстродействие. Быстродействие первых трех типов запоминающих устройств измеряется временем обращения к ним, а быстродействие внешних запоминающих устройств - двумя параметрами : временем доступа и скоростью считывания. Запоминающие устройства делятся : по типу обращения (запись и чтение и только чтение), по организации доступа (с прямым доступом, с последовательным доступом).

По типу обращения Запоминающие устройства делятся на устройства, допускающие как чтение, так и запись информации, и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), предназначенные только для чтения записанных в них данных (ROM - read only memory). Запоминающие устройства первого типа используются в процессе работы процессора для хранения выполняемых программ, исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. В ПЗУ, как правило, хранятся системные программы, необходимые для запуска компьютера в работу, а также константы. В некоторых ЭВМ, предназначенных, например, для работы в системах управления по одним и тем же неизменяемым алгоритмам, все программное обеспечение может храниться в ПЗУ.

В Запоминающих устройствах с произвольным доступом (RAM - random access memory) время доступа не зависит от места расположения участка памяти (например, ОЗУ).  
В Запоминающих устройствах с прямым (циклическим) доступом благодаря непрерывному вращению носителя информации (например, магнитный диск - МД) возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Время доступа здесь зависит от взаимного расположения этого участка и головок чтения/записи и во многом определяется скоростью вращения носителя.  
В Запоминающих устройствах с последовательным доступом производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое нужное положение напротив головок чтения/записи (например, магнитные ленты - МЛ).

Как отмечалось выше, основные характеристики запоминающих устройств - это емкость и быстродействие. Идеальное запоминающее устройство должно обладать бесконечно большой емкостью и иметь бесконечно малое время обращения. На практике эти параметры находятся в противоречии друг другу : в рамках одного типа ЗУ улучшение одного из них ведет к ухудшению значения другого.

 

На нижнем уровне находится регистровая память - набор регистров, входящих непосредственно в состав микропроцессора. Регистры программно доступны и хранят информацию, наиболее часто используемую при выполнении программы : промежуточные результаты, составные части адресов, счетчики циклов и т.д. Регистровая память имеет относительно небольшой объем (до нескольких десятков машинных слов). РП работает на частоте процессора, поэтому время доступа к ней минимально.

Например, при частоте работы процессора 2 ГГц время обращения к его регистрам составит всего 0,5 нс.

Оперативная память.

Оперативная память - устройство, которое служит для хранения информации (программ, исходных данных, промежуточных и конечных результатов обработки), непосредственно используемой в ходе выполнения программы в процессоре.

В настоящее время объем Оперативная память персональных компьютеров составляет несколько сотен или тысяч мегабайт. Оперативная память работает на частоте системной шины и требует 6-8 циклов синхронизации шины для обращения к ней. Так, при частоте работы системной шины 100 МГц (при этом период равен 10 нс) время обращения к оперативной памяти составит несколько десятков наносекунд.

 
    Особенности построения и основные параметры типовых ОЗУ

 

Микросхемы памяти изготавливают по полупроводниковой технологии на основе кремния с высокой степенью интеграции на кристалле, что определяет их принадлежность к БИС. Для самой общей характеристики БИС памяти принимают в расчёт, прежде всего, их информационную ёмкость, быстродействие, энергопотребление.

 Основной составной частью  микросхем ОЗУ является массив  элементов памяти, объединенных  в матрицу накопителя (рис.1). Элемент  памяти (ЭП) может хранить 1 Бит (0 Бит) информации. Каждый ЭП имеет свой адрес. Для обращения к ЭП необходимо его выбрать с помощью кода адреса. ОЗУ которое допускает обращения по адресу к любому ЭП  в произвольном порядке, называется ОЗУ с произвольным доступом. Последовательный доступ предусматривает обращение к отдельным ЭП только в порядке возрастания или убывания их адресов.       

 

 

 

 

Рис.1

 

 

 

Разрядность кода адреса т, равна числу двоичных единиц в нём, определяет информационную ёмкость микросхемы ОЗУ, т. е. число ЭП в матрице накопителя, которое можно адресовать (2т). Для  ввода и вывода информации служит вход и выход микросхемы. Для управления режимом микросхемы памяти необходим сигнал «Запись /считывание», значение 1 определяет режим записи бита информации в ЭП , а 0 - режим считывания. Такую организацию матрицы накопителя, когда одновременно ведется запись и считывание, называют одноразрядной. Существуют и матрицы с многоразрядной организацией, иначе называемой «словарной». У таких микросхем несколько информационных входов и столько же выходов, и поэтому они допускают одновременную запись (считывание) многоразрядного кода, который принято называть словом.

Оперативная память предназначена для сравнительно кратковременного хранения информации и её принято называть RAM (Random Access Memory).     

Постоянная память обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в течение длительного времени. Постоянная память имеет собственное название - ROM (Read Only Memory), которое указывает на то, что ею обеспечиваются только режимы считывания и хранения.

Долгое время подсистема ОЗУ не развивалась: увеличивался объём памяти, в РС и больших ЭВМ  пришёл кэш, несколько возросло быстродействие микросхем.

 

 

Регистровая память (кэш-память).

Для заполнения пробела между Регистровой Памятью и Оперативной памятью по объему и времени обращения в настоящее время используется кэш-память, которая организована как более быстродействующая (и, следовательно, более дорогая) статическая оперативная память со специальным механизмом записи и считывания информации и предназначена для хранения информации, наиболее часто используемой при работе программы. Как правило, часть кэш-памяти располагается непосредственно на кристалле микропроцессора (внутренний кэш), а часть - вне его (внешняя кэш-память). Кэш-память программно недоступна. Для обращения к ней используются аппаратные средства процессора и компьютера.  
Кэш-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких например, как динамическая память с быстрым микропроцессором. Обычно программа использует память какой либо ограниченной области. Храня нужную информацию в кэш-памяти программа позволяет избежать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.

 Не всякая  кэш-память  равнозначна.  Большое  значение имеет тот  факт,  как  много  информации  может   содержать кэш-память. Чем  больше  кэш-память,  тем больше информации  может быть в ней размещено, а следовательно, тем больше вероятность, что нужный байт будет содержаться в этой быстрой памяти. Очевидно, что самый лучший вариант - это когда объём кэш-памяти соответствует объёму всей оперативной памяти. В этом случае вся остальная память  становится  не  нужной. Крайне противоположная  ситуация - 1 байт кэш-памяти - тоже  не имеет практического значения,  так как вероятность того, что нужная  информация  окажется в этом байте,  стремится к нулю. Практически,  диапазон используемой кэш-памяти колеблется в пределах 16-512К.

С помощью кэш-памяти обычно делается попытка согласовать также работу внешних устройств, например, различных накопителей, и микропроцессора. Реализация кэш-систем не так проста, как это может показаться с первого взгляда. Микропроцессор должен не только читать из памяти, но и писать в неё. Что случится, если  процессор  занесёт  новую информацию в кэш-память, а перед использованием этой информации она будет  изменена в  основной памяти?  Для избежания подобной ситуации  иногда реализуется метод,  названный записью через  кэш-память. Очевидно, что  этот  метод  снижает  быстродействие системы, потому что приходится писать не только  в  кэш-память. Хуже того,  микропроцессору может понадобиться информация, которую он только что записал и которая ещё не  была  перезагружена в кэш-память.

              Целостность памяти - это одна из самых больших проблем разработчиков кэш-памяти. Все вопросы по преодолению этих проблем были возложены на отдельную микросхему -кэш-контроллер  Intel 82385. Соответствующий контролер кэш-памяти должен заботиться о том, чтобы команды и данные, которые будут необходимы микропроцессору в определенный момент времени, именно к этому моменту оказывались в кэш-памяти.

 Для этого  существует принципиально  иной тип оперативной памяти - SRAM, что расшифровывается как Static (Статическая) RAM.

 

 
Flash-память

Что такое flash-память?

Понятие Flash появилось в 1988 году, когда компания Intel представила первую флеш-память с архитектурой NOR. Через год Toshiba разработала новую архитектуру NAND, которая и в настоящее время используется в микросхемах флеш-памяти. На сегодня эти два различных вида памяти имеют несколько похожие технологии производства, однако сферы их применения разные и зависят, в первую очередь, от их скоростных показателей и надежности хранения информации.

Различия между видами флэш-памяти – NOR и NAND.

Адресное пространство NOR флеш-памяти позволяет работать с отдельными байтами или словами. В NAND флеш-памяти ячейки группируются в небольшие блоки, поэтому при последовательном считывании или записи преимущество в скорости будет на ее стороне. Зато NAND флеш-память значительно проигрывает в операциях, связанных с произвольным доступом, и не позволяет работать с байтами информации напрямую.