ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕИНФОРМАЦИИ

ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ, процессы, посредством к-рых информация вносится и сохраняется в нек-ром физич. теле с целью её последующего получения (воспроизведения). По мере развития человеческого общества всё шире используются различные виды 3. и в. и. До 19 в. запись информации осуществлялась исключительно посредством графики, т. е. преобразования человеком информации в систему зрительно воспринимаемых символов (рисунки, иероглифы, знаки, буквы, цифры, чертежи и т. д.). Все эти виды широко используются и в наст. время. Впоследствии на их базе возникла полиграфия. Издаваемые многомиллионными тиражами книги, журналы, газеты стали мощным средством обучения и массовой информации.

Изобретения фотографии (франц. изобретатель Л. Дагер, 1839) и первого звукозаписывающего аппарата - фонографа (амер. изобретатель Т. А. Эдисон, 1877) произвели коренной переворот в принципах 3. и в. и. Появилась возможность автоматизировать сами процессы 3. и в. и.; роль оператора свелась к проведению подготовит. и вспомогат. операций. Процесс запоминания (записи) информации основан на том, что сигналы, отображающие информацию, запоминаются в виде соответствующих устойчивых изменений состояний или форм нек-poro тела (носителя информации), а получение (воспроизведение) сохранённой информации осуществляется образованием новых сигналов, соответствующих этим изменениям. Указанные изменения могут производиться одновременно во всём носителе либо последовательно в его отд. частях. К устройствам первого типа относятся аппараты для фотографирования и киносъёмки, запоминающие изображение "в целом" (см. Кинематография, Фотография), а также устройства, основанные на принципе голографии. Устройства второго типа получили название аппаратов для 3. и в. и. Носитель в них может быть или неподвижным, или перемещаться относительно записывающих и воспринимающих элементов, посредством к-рых сигналы воздействуют на носитель (при записи) или "считываются" с носителя (при воспроизведении). Неподвижный носитель имеет дискретную структуру. Он состоит из элементов с двумя и более устойчивыми состояниями (реле, ферритовые кольца, триггеры и т. п.) и используется гл. обр. в запоминающих устройствах ЭВМ.

Структурная схема каналов записи и воспроизведения информации: 1 - источник записываемой информации; 2 - блок аппарата записи, вырабатывающий электрические сигналы, содержащие записываемую информацию; 3 - усилительный (иногда также и преобразовательный) блок аппарата записи; 4 - записывающий элемент; 5 - движущийся носитель информации (при записи) или сигналограмма (при воспроизведении); 6 - воспроизводящий элемент; 7 - блок аппарата воспроизведения, преобразующий воспроизводимые сигналы в электрические; 8 - усилительный и преобразовательный блок аппарата воспроизведения; 9 - устройство отображения информации; 10 - управляемый объект.

Движущийся носитель макроскопически непрерывен. Им может быть магнитная лента или киноплёнка, гибкий диск и др. Аппараты для 3. и в. и. с неподвижным и движущимся носителями, несмотря на различия в устройстве, имеют одинаковую структурную схему (рис.). Источник 1 записываемой информации в общем случае может создавать сигналы различной физической природы. Наиболее удобны для передачи и преобразования электрич. сигналы. Поэтому в блоке 2 записываемая информация преобразуется в электрические сигналы; в блоке 3 они усиливаются и через записывающий элемент 4 (напр., резец или магнитную головку) воздействуют на движущийся носитель 5, оставляя в нём след, наз. дорожкой записи. Носитель с образованной дорожкой записи называется сигналограммой, в частном случае (при записи звука) - фонограммой и видеограммой (при записи сигналов изображения). При воспроизведении движущаяся с той же скоростью, что и при записи, сигналограмма 5, непосредственно воздействуя па воспроизводящий элемент 6 (звукосниматель, магнитная головка), вырабатывает в нём сигналы, содержащие записанную информацию. Полученные сигналы в блоке 7 преобразуются в электрич. сигналы; часто элемент 6 и блок 7 объединены конструктивно. После усиления и дальнейшего преобразования в блоке S сигналы поступают или в устройство 9, отображающее информацию в форме, доступной для восприятия человеком (звук, изображение), или на управляемый объект 10, напр. металлообрабатывающий станок с программным управлением. Для неискажённого воспроизведения необходимо, чтобы скорость движения носителя относительно записывающего элемента (скорость записи) равнялась скорости движения сигналограммы относительно воспроизводящего элемента (скорость воспроизведения). Иногда, впрочем, сознательно предусматривают воспроизведение со скоростью большей или меньшей, чем скорость записи. Такой приём позволяет замедленно или ускоренно исследовать записанный процесс, создать спец. звуковые и др. эффекты - такие, какие даёт замедленная или ускоренная киносъёмка.

Носители делятся на обратимые, например магнитный, допускающие полное или значит. стирание информации, содержащейся в сигналограмме, если она стала не нужна, и использование носителя для новой записи (многократное использование) и необратимые, не допускающие повторного использования для записи, напр. киноплёнка, перфорационная карта.

Отличит. чертой большинства аппаратов автоматич. записи является то, что воспроизведение сохранённой информации осуществляется также автоматически. При этом воспроизведённая информация имеет тот же характер, что и исходная, напр. записанные на магнитную ленту или граммофонную пластинку звуковые сигналы воспроизводятся в виде звука, изображение - в виде изображения. Существуют аппараты 3. и в. и. смешанного типа, в к-рых запись неавтоматическая, а воспроизведение автоматическое, или наоборот. Примером первых служит аппарат, используемый в телеграфии для записи пробиванием вручную отверстий в бумажной ленте (перфоратор). Впоследствии эта запись воспроизводится автоматически. Примером вторых являются различные регистрирующие и самопишущие приборы и устройства, запись в к-рых автоматическая, а воспроизведение неавтоматическое - визуальным осмотром сигналограммы (запоминающие электроннолучевые трубки, электрохимич., искровые, феррографич. и т. п. методы записи). Различают понятия способа, или технического приёма, используемого для осуществления основных процессов (запись, воспроизведение и стирание), и системы, или совокупности различных способов, которые имеют общую сущность физических процессов, приводящих к основным процессам.

Применяют аналоговый и цифровой способы записи. Аналоговая запись - это запись, при к-рой можно зафиксировать в нек-ром диапазоне все значения входного сигнала. В свою очередь, аналоговую запись разделяют на прямую и модуляционную. При прямой записи сигналы не претерпевают коренных преобразований по форме, а лишь изменяются в соответствии с допущенными или предусмотренными искажениями. Примером прямой записи служит звукозапись. При модуляционной записи сигналы коренным образом преобразуются в канале записи посредством модуляции нек-рого вспомогат. колебания (частотно-модулированная, амплитудно-модулированная запись и др.). В канале воспроизведения предусматривается их демодуляция. Модуляция позволяет повысить точность записи (см. Точная запись), уменьшая влияние помех, а в нек-рых случаях она применяется как средство согласования параметров сигналов с параметрами каналов 3. и в. и. Противоположным аналоговой записи является способ цифровой записи, при к-ром входные сигналы подвергаются квантованию (см. Квантование сигнала) и затем преобразуются в двоичные числа для записи на носитель в виде кода. В канале воспроизведения происходит обратное преобразование (декодирование). Цифровая запись используется главным образом в запоминающем устройстве ЭВМ.

Из систем записи наибольшее распространение получили механическая запись, фотографическая запись и магнитная запись. Реже применяют электростатическую запись и термопластическую запись. Все эти системы записи позволяют получать большое число копий записи (тиражирование) при помощи процессов, специфических для каждой системы.

Аппараты 3. и в. и. широко используются в различных областях техники: в радиовещании и телевидении, где с их помощью подготавливаются программы передач; в технике связи, в т. ч. космической связи, для периодич. накопления и передачи информации; в вычислит. технике, где они являются одной из важнейших функциональных частей любой ЭВМ; при программном управлении технологич. процессами; при науч. исследованиях и др. Науч. развитие и технич. совершенствование 3. и в. и. направлено на повышение достоверности (точности) записи и плотности записи, т. е. количества полезной информации, приходящейся на единицу длины, поверхности или объёма носителя.

Лит.: Пальм А., Регистрирующие самопишущие приборы, пер. с нем., М., 1955; Федорцов Б. Ф., Фототелеграфия, М.- Л., 1960; Вопросы электрографии. Сб. пер., М., 1960; Перфорированные карты и их применение в науке и технике, пер. с англ., М., 1963; Аполлонова Л. П., Шумова Н. Д., Механическая звукозапись, М.- Л., 1964; Арутюнов М. Г., Патрунов В. Г., Феррография - магнитная скоростная печать, М.- Л., 1964; Термопластическая запись. Сб. пер. ст., М., 1966; Электронные системы отображения информации, под ред. Дж. Ховарда, пер. с англ., М., 1966; Xерберт, Считывание и запись электронным лучом, "Электроника", 1966, т. 39, № 11; Дэвис Г. Л., Применение точной магнитной записи, пер. с англ., М., 1967; Темников Ф. Е., Автоматические регистрирующие приборы, 3 изд., М., 1968; Микаэлян А. Л., Голография, М., 1968; Степанов И. М., Электрохимическая запись, М., 1970; Цирулина 3. В., Основы звукотехники, [М., 1970]; Техника магнитной видеозаписи, М., 1970; Крайзмер Л. П., Устройства хранения дискретной информации, 2 изд., Л., 1969 И. Е. Горон, В. Г. Корольков.