Запис і відтворення інформації
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Запис і відтворення інформації

Запис і відтворення інформації, процеси, за допомогою яких інформація вноситься і зберігається в деякому фізичному тілі з метою її подальшого здобуття (відтворення). У міру розвитку людського суспільства все ширше використовуються різні види З. і ст і. До 19 ст запис інформації здійснювався виключно за допомогою графіки, тобто перетворення людиною інформації в систему зрітельно сприйманих символів (малюнки ієрогліфи, знаки, букви, цифри, креслення і т.д.). Всі ці види широко використовуються і в даний час. Згодом на їх базі виникла поліграфія . Видавані багатомільйонними накладами книги, журнали, газети стали потужним засобом вчення і масової інформації.

  Винаходи фотографії (французький винахідник Л. Дагер, 1839) і першого звукозаписного апарату — фонографа (американський винахідник Т. А. Едісон, 1877) виробили корінний переворот в принципах З. і ст і. З'явилася можливість автоматизувати самі процеси З. і ст і.; роль оператора звелася до проведення підготовчих і допоміжних операцій. Процес запам'ятовування (записи) інформації заснований на тому, що сигнали, що відображують інформацію, запам'ятовуються у вигляді відповідних стійких змін станів або форм деякого тіла ( носія інформації ) , а здобуття (відтворення) збереженої інформації здійснюється утворенням нових сигналів, відповідних цим змінам. Вказані зміни можуть вироблятися одночасно у всьому носієві або послідовно в його окремих частинах. До пристроїв першого типа відносяться апарати для фотографування і кінозйомки, що запам'ятовують зображення «в цілому» (див. Кінематографія, Фотографія ), а також пристрої, засновані на принципі голографія . Пристрої другого типа отримали назву апаратів для З. і ст і. Носій в них може бути або нерухомим, або переміщатися відносно записуючих і сприймаючих елементів, за допомогою яких сигнали впливають на носій (при записі) або «прочитуються» з носія (при відтворенні). Нерухомий носій має дискретну структуру. Він складається з елементів з двома і стійкішими станами ( реле, феритові кільця, тригери і т.п.) і використовується головним чином в що запам'ятовують пристроях ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Рухомий носій макроскопічно безперервний. Їм може бути магнітна стрічка або кіноплівка, гнучкий диск і ін. Апарати для З. і ст і. з нерухомим і рухомим носіями, не дивлячись на відмінності в пристрої, мають однакову структурну схему ( мал. ). Джерело 1 записуваній інформації в загальному випадку може створювати сигнали різної фізичної природи. Найбільш зручні для передачі і перетворення електричні сигнали. Тому в блоці 2 записувана інформація перетвориться в електричні сигнали; у блоці 3 вони посилюються і через записуючий елемент 4 (наприклад, різець або магнітну голівку ) впливають на рухомий носій 5, залишаючи в нім слід, званий доріжкою запису. Носій з освіченою доріжкою запису називається сигналограммой, в окремому випадку (при записі звуку) — фонограмою і відеограммой (при записі сигналів зображення). При відтворенні рухома з тією ж швидкістю, що і при записі, сигналограмма 5, безпосередньо впливаючи на відтворюючий елемент 6 ( звукознімач, магнітна голівка), виробляє в нім сигнали, що містять записану інформацію. Отримані сигнали в блоці 7 перетворяться в електричні сигнали; часто елемент 6 і блок 7 об'єднані конструктивно. Після посилення і подальшого перетворення в блоці 8 сигнали поступають або в пристрій 9, що відображує інформацію у формі, доступній для сприйняття людиною (звук, зображення), або на керований об'єкт 10, наприклад металообробний верстат з програмним управлінням. Для неспотвореного відтворення необхідно, щоб швидкість руху носія відносно записуючого елементу (швидкість запису) дорівнювала швидкості руху сигналограмми відносно відтворюючого елементу (швидкість відтворення). Інколи, втім, свідомо передбачають відтворення із швидкістю більшої або меншої, ніж швидкість записи. Такий прийом дозволяє сповільнено або прискорено досліджувати записаний процес, створити спеціальні звукові і ін. ефекти — такі, які дає сповільнена або прискорена кінозйомка.

  Носії діляться на оборотних, наприклад магнітний, що допускають повне або значне стирання інформації, що міститься в сигналограмме, якщо вона стала не потрібна, і використання носія для нового запису (багатократне використання) і необоротні, не що допускають повторного використання для запису, наприклад кіноплівка, перфораційна карта .

  Відмінною рисою більшості апаратів автоматичного запису є те, що відтворення збереженої інформації здійснюється також автоматично. При цьому відтворена інформація має той же характер, що і початкова, наприклад записані на магнітну стрічку або грамофонну пластинку звукові сигнали відтворюються у вигляді звуку, зображення — у вигляді зображення. Існують апарати З. і ст і. змішаного типа, в яких запис неавтоматичний, а відтворення автоматичне, або навпаки. Прикладом перших служить апарат, використовуваний в телеграфії для запису пробиттям уручну отворів в паперовій стрічці ( перфоратор ) . Згодом цей запис відтворюється автоматично. Прикладом других є різні реєструючі і самописні прилади і пристрої, запис в яких автоматичний, а відтворення неавтоматичне — візуальним оглядом сигналограмми ( електроннопроменеві трубки, що запам'ятовують, електрохімічні, іскрові, феррографічеськие і т.п. методи запису. Розрізняють поняття способу, або технічного прийому використовуваного для здійснення основних процесів (запис, відтворення і стирання), і системи, або сукупності різних способів, які мають загальну суть фізичних процесів, що приводять до основних процесів.

  Застосовують аналоговий і цифровий способи запису. Аналоговий запис — це запис, при якому можна зафіксувати в деякому діапазоні всі значення вхідного сигналу. У свою чергу, аналоговий запис розділяють на пряму і модуляційну. При прямому записі сигнали не зазнають корінних перетворень формою, а лише змінюються відповідно до допущених або передбачених спотворень. Прикладом прямого запису служить звукозапис . При модуляційному записі сигнали корінним чином перетворяться в каналі запису за допомогою модуляції деякого допоміжного вагання (частотно-модульований, амплітудно-модульований запис і ін.). У каналі відтворення передбачається їх демодуляція. Модуляція дозволяє підвищити точність запису> (див. Точний запис ), зменшуючи вплив перешкод, а в деяких випадках вона застосовується як засіб узгодження параметрів сигналів з параметрами каналів З. і ст і. Протилежним до аналогового запису є спосіб цифрового запису, при якому вхідні сигнали піддаються квантуванню (див. Квантування сигналу ) і потім перетворяться в двійкові числа для запису на носій у вигляді коди . В каналі відтворення відбувається зворотне перетворення (декодування). Цифровий запис використовується головним чином в пристрої ЕОМ, що запам'ятовує(електронна обчислювальна машина).

  З систем запису найбільшого поширення набули механічний запис, фотографічний запис і магнітний запис . Рідше застосовують електростатичний запис і термопластічеськую запис . Всі ці системи запису дозволяють отримувати велике число копій запису (тиражування) за допомогою процесів, специфічних для кожної системи.

  Апарати З. і ст і. широко використовуються в різних областях техніки: у радіомовленні і телебаченні, де з їх допомогою готуються програми передач; у техніці зв'язку, у тому числі космічному зв'язку, для періодичного накопичення і передачі інформації; у обчислювальній техніці, де вони є одній з найважливіших функціональних частин будь-якої ЕОМ(електронна обчислювальна машина); при програмному управлінні технологічними процесами; при наукових дослідженнях і ін. Науковий розвиток і технічне вдосконалення З. і ст і. Направлено на підвищення достовірності (точність) запису і щільності записи, тобто кількості корисної інформації, що доводиться на одиницю довжини, поверхні або об'єму носія.

  Літ.: Пальм А., Реєструючі самописні прилади, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1955; Федорцов Би. Ф., Фототелеграфія, М. — Л., 1960; Питання електрографії. Сб. пер.(переведення), М., 1960; Перфоровані карти і їх вживання в науці і техніці, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1963; Аполлонова Л. П., Шумова Н. Д., Механічний звукозапис, М. — Л., 1964; Арутюнов М. Р., Патрунов Ст Р., Ферографія — магнітний швидкісний друк, М. — Л., 1964; Термопластічеськая запис. Сб. пер.(переведення) ст., М., 1966; Електронні системи відображення інформації, під ред. Дж. Ховарда, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966; Хербер т, Прочитування і запис електронним променем, «Електроніка», 1966, т. 39 №11; Девіс Р. Л., Вживання точного магнітного запису, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967; Темників Ф. Е., Автоматичні реєструючі прилади, 3 видавництва, М., 1968; Мікаелян А. Л., Голографія, М., 1968; Степанов І. М., Електрохімічний запис, М., 1970; Цирулена З. Ст, Основи звукотехникі [М., 1970]; Техніка магнітного відеозапису. М., 1970; Крайзмер Л. П., Пристрої зберігання дискретної інформації, 2 видавництва, Л., 1969.

  І. Е. Горою, Ст Р. Корольків.

Структурна схема каналів запису і відтворення інформації: 1 — джерело записуваної інформації; 2 — блок апарату запису, що виробляє електричні сигнали, що містять записувану інформацію; 3 — підсилювальний (інколи також і преобразовательний) блок апарату запису; 4 — записуючий елемент; 5 — рухомий носій інформації (при записі) або сигналограмма (при відтворенні); 6 — відтворюючий елемент; 7 — блок апарату відтворення, що перетворює відтворні сигнали в електричні; 8 — підсилювальний і преобразовательний блок апарату відтворення; 9 — пристрій відображення інформації; 10 — керований об'єкт.