книги / Электронная информация и электронные ресурсы

Носители информации

Поле «Синхронизация» обозначает начало блока и выстав­ ляет счетчик блоков в нужную позицию. В «Заголовке» содер­ жится адрес блока и описание типа основных данных. В поле «Основные данные» содержится полезный цифровой массив, который может быть текстом, графикой, звукозаписью, изобра­ жением, видео. Блоки CD -ROM включают три уровня обнару­ жения и исправления ошибок EDC (Error Detection Code) и ЕСС (Error Correction Code), которые не используются в аудио­ дисках.

Ошибки на диске чаще всего связаны с появлением царапин на его поверхности; выявление их специальной подпрограммой основано на многократной циклической проверке сумм бинар­ ных символов. Исправление ошибок осуществляется достаточ­ но сложной программой (перекрестная чередующаяся кодиров­ ка Рида — Соломона). Указанные системы позволяют снизить ожидаемый уровень ошибок на CD-ROM до чрезвычайно низ­ кого значения — Ю вминус 12-й степени, одна ошибка на трил­ лион бинарных кодов, или 1 ошибка на 20 тыс. дисков!

Взвуковых компакт-дисках такая предосторожность не нужна, и при появлении ошибки программа просто повторит предыдущий кусочек записи длительностью в 1/75 с, что совер­ шенно недоступно человеческому уху.

Для воспроизведения информации, записанной на оптиче­ ских дисках, на первых порах использовались либо отдельно стоящие устройства, либо встроенные в компьютер дисководы.

Впрофессиональных целях применяются хранилища на 50— 100дисков с механической подачей дисков на считыватель (Juke Box). Созданы также специальные многоприводные компью­ терные системы, допускающие считывание с нескольких одно­ временно вращающихся дисков. Однако колоссальные возмож­ ности памяти современных серверов допускают перенос ин­ формации с дисков CD -ROM или DVD и непосредственное обслуживание с жесткого диска; например, сервер AXON IX со­ держит информацию, списанную с 512 дисков.

Внаши дни очень широко распространены встроенные уст­ ройства записи информации на оптические диски (однократ­ ной или многократной записи) как дополнение штатного жест­ кого диска компьютера: например, накопитель Mitsumi CR4808 ТЕ емкостью 483 Мб.

2 0 1

Глава 5. Создание, хранение электронных документов и работа с ними

Дальнейшее развитие технологии аудиокомпакт-дисков по­ шло по двум направлениям. Первое — это усовершенствован­ ные CD (Super Audio Compact Disc, SACD) за счет очень высо­ кой частоты отбора образцов (2822,4 кГц по сравнению с 44,1 кГц), обеспечивающие новое качество звука — погружение (surround sound). По этому пути пошли разработчики исходных аудиодисков — компании Sony и Philips.

Параллельно развивается другое направление — двусторон­ ние диски высокой плотности записи (их называют DVD — Digital Versatile Disk либо Digital Video Disk; имеется в виду воз­ можность на данном диске записывать полноценные видео­ фильмы) с объемом памяти 4,7 Гб на одной стороне диска. Сей­ час ведущие компании мира договорились о стандарте переза­ писываемого лазером в голубой части спектра диска Audio DVD емкостью 27 Гб, с гарантированным сроком хранения информа­ ции 100 лет. Точно так же, как и в системах CD , в DVD создано семейство перезаписываемых дисков, перспективных для ис­ пользования в работе библиотек и центров информации, на­ пример DVD-RW (1 тыс. перезаписей) и DVD-RAM (100 тыс. перезаписей). Интересны также магнитооптические диски диа­ метром 3,5 дюйма емкостью 2,3 Гб и дисководы Fujitsu. Срок службы такого диска — более 70 лет, допускается более 10 млн перезаписей, доступ к данным со скоростью 8 М бит/с. Реко­ мендованная цена привода 300 долларов, одного диска — 18 долларов, то есть удельная стоимость менее 1 цента за мега­ байт.

На начало 2005 г. ведущие американские фирмы прекратили выпуск видеомагнитофонов VHS, на смену которым идут опти­ ческие диски DVD емкостью 20 Гб, которые пока что представ­ ляют два конкурирующих формата оптических дисков. Один — так называемый минусовый формат HD-DVD, диски DVD-Rc возможностью записи, DVD-RW с возможностью перезаписи и емкостью 4,6 Гб, разработанный компаниями Toshiba NEC, Sanyo и поддержанный компаниями Paramaunt Pictures, Warner Bros., Universal Pictures. Конкурентом является продвинутый «плюсовой» формат Blue-Ray с возможностью дополнения за­ писей DVD+R и диски DVD+RW с возможностью корректи­ ровки и редактирования записей, соответственно разработан­ ные Sony и поддержанные Hewlett Packard и Dell. Удельная

202

Носители информации

стоимость хранения данных на такого типа дисках составляет 15—20 центов за гигабайт.

Доминирующая рыночная роль стандартных, традиционных дисков CD видна из табл. 32.

Таблица 32

Рыночная роль различных типов аудио-, видеодисков (количество и объемы продаж в мире в 2003 году)*

В заключение отметим системы хранения данных для мало­ го и среднего бизнеса:

•хранилище с использованием дисков по технологии serial АТА FAST 100 производства компании IBM (емкостью до 14 Тб, четыре порта 2 Гбит/сек). Эта система служит про­

межуточным хранилищем перед выводом накопленных данных на долговременное хранение;

• ленточная библиотека Scalar i2 000 (от 100 до 1674 кассет и от 1 до 48 ленточных приводов) обеспечивает хранение до 670 Тб данных. Емкость одного картриджа — до 1 Тб несжатых данных, в библиотеке имеется до нескольких тысяч картриджей. Робот считывает штрихкоды на торцах кассет и запускает в работу необходимый массив.

5.3.5.Портативные носители информации

Перенос обслуживания ближе к потребителю — в дом, офис, развитие дифференцированного информационного обслужива­

* По данным Американской ассоциации звукозаписи (Recording Industry Association o f America).

203

Глава 5. Создание, хранение электронных документов и работа с ними

ния потребуют широкого использования персональных и пор­ тативных систем, наряду с развитием Интернета.

Некоторые примеры портативных (переносимых) уст­ ройств:

• стандартные гибкие диски (floppy), емкость 1,44 Мб;

•переносные жесткие диски, например ZIV фирмы Hyundai емкостью до 20 Гб, весом 127 г; прочность их та­ кова, что человек может наступить на диск и ничего с дис­ ком не произойдет; ресурс работы 1 млн часов, стоимость около 200 долларов;

•съемные накопители типа Peerless емкостью 20 Гб; более современные образцы имеют диапазон емкости от 40 Гб

до 1,6 Тб при удельной стоимости хранения порядка 1 доллара за 1 Гб;

•кассетные проигрыватели Walkman и дисковые проигры­ ватели Discman;

•карты памяти (Memory Stick, Flash Jet) для цифровых ка­ мер, аудиоплееров емкостью от 64 Мб и до 2 Гб. Эти ми­ ниатюрные (до 7 см длиной), легкие (вес порядка 30 грам­ мов), ударопрочные и изящно сконструированные блоки памяти имеют существенные преимущества перед други­ ми портативными устройствами. Их память энергонеза­ висима, а запись или воспроизведение осуществляется без использования движущихся элементов. М ожно полагать, что по мере распространения персональных компьюте­ ров, оборудованных, портами USB, устройства Flash-па­ мяти вытеснят гибкие диски и переносные жесткие диски. Именно это происходит и в бытовых музыкальных пере­ носных системах;

•ноутбуки и подобные переносимые компьютеры, в том числе карманные устройства типа PDA (Personal Digital Assistant), совместимые с обычным офисным компьюте­ ром (см. главу 1);

•особое место занимают планшетные портативные устрой­ ства типа Таблет, например Acer Travelmate, Fujitsu Stylistic, HP Compact TC 1000, Motion M l200, Toshiba Portege, ViewSonic V I100). Они представляют собой нечто среднее между ноутбуком и PDA (иногда используется

204

Раскрытие содержания документа

термин субноутбук); отличительная их особенность — ак­ тивный экран, система контроля за передвижением спе­ циального пера (стилуса) и сложная программа распозна­ вания рукописных букв, позволяющая преобразовывать слова, написанные на экране, в коды ASCII. Все эти опе­ рации требуют использования очень мощного процессора (от 800 до 1700 М Гц) и больших объемов памяти, а значит, довольно дороги — около 2500 долларов;

•новая разработка компании IBM: технология хранения данных Millipede, которая позволяет разместить 25 млн страниц текста на кусочке пластика размером с почтовую марку. Перезаписываемая система (проведены испытания на 100 тыс. перезаписей) использует набор из 1024 миниа­ тюрных датчиков — контактов для считывания углубле­ ний на поверхности пластмассы. Углубления образуются при нагреве микроконтакта, а стирание — при нагреве всей площади.

Непосредственное отношение к портативным устройствам имеет технология экономичного использования электроэнер­ гии Centrino. Технология Centrino базируется на трех базовых компонентах:

•процессор Pentium М Banias,

•набор микросхем i855,

•модуль беспроводной связи Calexico (протокол 802.11b, 11 М бит/с).

Средства оптимизации энергопотребления, в том числе пол­ ное отключение не используемых в данный момент блоков про­ цессора, позволяют в 1,5—2 раза увеличить время работы от ба­ тарей. В целом рынок портативных устройств растет очень бы­ стро, за 2003 г. продажи выросли на 224%.

5.4. Раскрытие содержания документа

В восприятии документа задействованы почти все человече­ ские органы: зрение, слух, осязание, кроме (пока что) обоняния и вкуса. В раскрытие его содержания мы включаем распозна­

205

Глава 5. Создание, хранение электронных документов и работа с ними

ние, раскрытие, воспроизведение, чтение, прочувствование, любование, что угодно!

5.4.1.Основные технологии раскрытия содержания

Раскрытие содержания электронного документа осуществ­ ляется в зависимости от его вида и потребностей клиента не­ сколькими способами:

•визуализацией электронных ресурсов путем просмотра на компьютерных мониторах, среди которых отметим неук­ лонный рост доли жидкокристаллических мониторов, в том числе с дисплеем до 20 дюймов и построением трех­ мерного изображения;

•проецированием на больших экранах с помощью специ­ альных прожекторов;

•распечаткой, в которой все большую роль играют лазер­ ные и струйные принтеры высокого качества печати; в этом же разделе назовем системы для клонирования (вос­ произведения в оригинальном формате, шрифте и облож­ ке) печатного издания;

•воспроизведением цифровых музыкальных документов с помощью компьютера и выносных устройств — динами­ ков, музыкальных центров, плазменных панелей и т. д., мощным стимулом к разработке все более совершенных систем воспроизведения являются компьютерные игры, в том числе с трехмерным видеорядом.

•специальными видами воспроизведения для слабовидя­ щих;

•электронными чернилами (e-ink).

Если говорить о распечатке документов, то ведущее место занимают струйные и лазерные принтеры (рис. 26), суммарный объем рынка около — 3 млн штук на сумму более 600 млн долла­ ров (в 2005 г. — цифры возросли в 1,5—1,6 раза).

Сильное влияние на рынок цветных струйных принтеров оказывает распространение цифровых фотокамер.

Об электронных чернилах скажем чуть подробнее, ибо эта технология поразительно сближает привычную печатную фор-

206

Глава 5. Создание, хранение электронных документов и работа с ними

рость обновления изображения в опытных образцах — до десяти кадров в секунду.

Дисплей с электронными чернилами имеет ряд преиму­ ществ по сравнению с катодно-лучевыми трубками, жидкокри­ сталлическими (ЖК) дисплеями и органическими светоизлу­ чающими диодами. Они в три — шесть раз ярче и в три раза тоньше ЖК-дисплеев, потребляют примерно в тысячу раз мень­ ше энергии в сравнении с обычным ноутбуком (в ноутбуках в настоящее время две трети общего расхода электроэнергии ухо­ дит на подсветку жидкокристаллического экрана) и могут со­ хранять изображение при отключении питания. К тому же изо­ бражение на них можно рассматривать под любым углом и в любых условиях внешнего освещения, поскольку само изобра­ жение становится видимым при освещении снаружи (как при чтении текста на бумаге), а не изнутри, как в дисплеях традици­ онных типов. Компания IBM совместно с компанией NewsPapers создали электронную газету размером со скоросши­ ватель типа «Корона», содержащую 8 гибких двусторонних страниц, которые можно переворачивать. На странице помеща­ ются изображения сразу нескольких статей, позволяя при про­ смотре неожиданно наткнуться на интересные материалы (это то качество, за которое газету любит читатель).

В порядке любопытной информации приводим короткие за­ метки из журнала «Электроника» (2004. № 9). Ф ирма К Opticom начала испытания технологии Kaori Web, совмещающей вывод изображения на экран и выделение запаха. Для этих целей в ин­ тернет-кафе установлена специальная аппаратура, которая при­ нимает сигнал от сервера и выпускает в воздух струю заранее за­ готовленного запаха, соответствующего картинке на экране.

5.4.2.Особенности воспроизведения

Специальное трехлетнее исследование в рамках программы LexisNexis Professional показало, что очень многие параметры восприятия определяются положением информации на мони­ торе. В работе с помощью бумажных макетов моделировалось наиболее удобное для пользователя положение инструменталь­ ных панелей и значков. В результате были разработаны две мо­

208

Раскрытие содержания документа

дели экранного интерфейса — дисплей для специалистов и дис­ плей для новичков. Выяснилось большое значение цвета фона и деталей: желтый и зеленый цвета игнорируются, белый цвет утомляет глаза. Лучше всего для фона подходит серый цвет, с ним поиск шел существенно быстрее. Левосторонняя поиско­ вая панель оказалась эффективнее расположенной вверху, по­ скольку в правой части панели монитора располагается нечто вроде слепого пятна, не ощущаемого пользователем. У профес­ сионального пользователя вызывает раздражение и быстрое утомление необходимость выполнять излишние движения мы­ шью, поэтому значки на дисплее нужно размешать поближе друг к другу. Преимущество завоевали простые по написанию шрифты, например шрифт Verdana, и применение значков (иконок) вместо текстовых подсказок.

Шрифты (фонты). STIX. С первых дней работы по подготов­ ке к публикации в сети материалов по науке, технике и медици­ не издатели столкнулись с серьезными проблемами, им при­ шлось идти на серьезный компромисс между функционально­ стью и качеством публикации. При стремлении сохранить высокое качество воспроизведения текста или формул единст­ венным выбором для издателя было использование формата pdf (Portable Document Format). При этом выступали некоторые негативные особенности и терялись многие функциональные достоинства формата HTML, например возможность формиро­ вания внутренних и внешних гиперссылок, навигация по доку­ менту, применение мультимедийных вставок и т. д. Экспери­ менты по расширению функциональности формата HTML не были особенно удачными, поскольку в распоряжении издате­ лей был сравнительно ограниченный набор фонтов, которые поддерживались клиентскими браузерами (за исключением са­ мых новейших) и неспособность формата HTML воспроизво­ дить качественно математические уравнения и формулы. Для решения этих проблем в 1994 г. собралась неформальная группа издателей (STI pub.), в основном состоящая из представителей Американского химического общества, Американского инсти­ тута физики, Американского математического общества, изда­ тельства «Эльзевир» и Института инженеров-электриков и электронщиков.

209

Глава 5. Создание, хранение электронных документов и работа с ними

Эта группа идентифицировала около 4000 знаков, для пере­ дачи которых требовалось примерно 7700 глифов — все это ох­ ватывало потребности широкого круга научных дисциплин, от наук о жизни и до физики. Мы здесь под словом «знак» понима­ ем уникальную кодировку буквы или символа, например строч­ ное «а» соответствует цифре 97. Глифом мы называем конкрет­ ное написание данного знака, например для того же строчного «а» имеются варианты: а (обычное прямое написание); а (жир­ ное написание); а (курсив)-, а (жирный курсив)', а (прописные бук­ вы малого размера).

Для печатных изданий воспроизведение всех этих символов не представляет сложностей и давно освоено, то же самое мож­ но сказать и о формате электронного документа .pdf, однако для формата HTML такая свобода практически недостижима. По­ этому каждый издатель, работающий со специальными знака­ ми, вынужден вставлять их как графические образы в текст формата HTML. Как и другие образцы графики, содержащиеся на сетевой странице, выгрузка такой вставки будет произво­ диться отдельно по командам языка разметки (тэгов). Если та­ ких вставок окажется много, выгрузка существенно затянется во времени. Еще одна проблема заключается в том, что графика строится и фиксируется с определенным размером знаков. Если пользователь пожелает изменить размер букв в том тексте, кото­ рым он в данный момент пользуется, то графическое изображе­ ние, конечно, не изменится, а это значит, что расположение формулы на строке может «поплыть» и сама формула или урав­ нение станут трудночитаемыми.

В 1995 г. указанная группа специалистов приступила к раз­ работке серии сетевых шрифтов, которую они назвали «обмен научно-технической информацией» (Scientific and Technical Information exchange, STIX). Огромную роль в успешной реали­ зации этого проекта сыграло принятие стандарта UNICODE, сейчас существующего как стандарт ISO 10646. Многие из уни­ кальных, специальных знаков системы STIX включены в вер­ сию UNICODE 3.2, выпущенную в 2002 г. Дальнейшее развитие система STIX получила после разработки стандарта extensible Markup Language XML, в который кодировка U N ICO D E вклю­ чена изначально. Еще один позитивный этап — разработка язы­ ка математической разметки Math ML (M ath Markup Language),

210