ОБЩЕГОСУДАРСТВЕННАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА Российский патент 1997 года по МПК G11B7/00 G11B23/03 

Изобретение относится к вычислительной технике, информатике, голографии и будет использовано во всех сферах человеческой деятельности нашей страны и других стран.

Известна Государственная автоматизированная система научно-технической информации, построенная на базе с большой памятью ЭВМ типа ЕС-1055 и ЕС-1066 с отечественными поисковыми системами, копировальной, множительной и полиграфической техникой, а также существующая система библиотек, информация в которых содержится в книгах, журналах и в других видах печатной продукции.

Известные системы не обеспечивают возможности иметь неограниченную различную информацию на большом многообразии носителей, в том числе голографических, и построены они на громоздком и дорогостоящем оборудовании, что требует для их размещения больших площадей специальных зданий и сооружений, определяющих большую стоимость единицы информации. Кроме того, ручное выполнение всех операций по подбору и выдаче источников информации потребителю заставляет их терять много времени в ожидании своей очереди обслуживания библиотеками.

Цель изобретения создание в масштабе страны взаимосовместимой системы современных библиотек и крупных информационных центров, располагающих информационной емкостью на сотни лет развития научной и художественной мысли, и предоставляющей равные возможности для потребителей информации, проживающих в крупных городах и в отдаленных сельских местностях, а также с целью повышения оперативности доставки потребителю различной информации газет, журналов, книг и других видов печатной продукции.

Для достижения цели основу библиотек (крупных информационных центров) составляет многоступенчатая, многоярусная система взаимосвязанных поворотных платформ, в которой носители информации как в кассетах, так и без них установлены на поворотной платформе радиуса первой ступени R₁; в свою очередь, вместе с носителями информации несколько поворотных платформ радиуса первой ступени установлены на поворотной платформе радиуса второй ступени R₂; в свою очередь, несколько поворотных платформ радиуса второй ступени установлены на поворотной платформе радиуса третьей ступени R₃ и т.д. до бесконечности, причем
,
а информацию газет, журналов и других видов печатной продукции записывают непосредственно с ПЭВМ современных настольных издательских систем в процессе набора, передавая ее как в битовой, так и в картинно-буквенной формах представления по каналам телевизионной или телефонной связи на носители крупных информационных центров, одновременно транслирующих получаемую информацию абонентам библиотекам семей, исследователей, средних учебных заведений и вузов (НИИ, КБ).

На фиг. 1 изображена функциональная схема библиотек (крупного информационного центра) Общегосударственной автоматизированной информационной системы; на фиг. 2 показана без кожуха кассета с носителями информации; на фиг. 3 представлен процесс записи информации на матрицу голограмм; на фиг. 4 изображен процесс считывания информации с матрицы голограмм; на фиг. 5 изображена кинематическая схема привода во вращение вокруг своих осей поворотных платформ и кассет с носителями информации; на фиг. 6 представлена структурная схема библиотеки (крупного информационного центра) Общегосударственной автоматизированной информационной системы; на фиг. 7 изображена функциональная схема трехступенчатого яруса информационного центра с различными носителями и комплектом узлов записи и воспроизведения информации.

На фиг. 1 изображена функциональная схема крупного информационного центра Общественной автоматизированной информационной системы, носителями информации которой являются голографские носители. Четыре поворотные платформы 4 установлены на поворотной платформе 2. По четыре кассеты 3 установлены на поворотных платформах 4. Между соседними поворотными платформами 4 и частями окружности поворотной платформы 2 установлены дополнительно четыре кассеты 3. Четыре поворотные платформ 2 и четыре поворотные платформы 4, в свою очередь, могут быть установлены на поворотной платформе следующей ступени и т. д. до бесконечности. В местах, примыкающих к точкам касания поворотной платформы 2 и поворотных платформ 4, установлены устройства записи и воспроизведения информации 5 8. Из кассет выдвинуты матрицы голограмм 1.

На фиг. 2 представлена кассета без кожуха. В радиальных направляющих кассеты установлены матрицы голограмм 1. В "юбке" кассеты выполнены матричные отверстия 9 и 10, определяющие адрес требуемой матрицы голограмм. Такие же отверстия имеются и в "юбке" каждой поворотной платформы.

На фиг. 3 изображен процесс записи информации на матрицу голограмм 1. Записываемая информация поступает на вход 13 формирователя страниц 12 матрицы голограмм 1, который модулирует лазерный луч двумерной матрицей битовой информации, 11 линза. Промодулированный лазерный луч является предметным лучом 14, который при помощи опорного луча 17 записывается на светочувствительную пластинку (матрицу голограмм 1) в виде микроскопических голограмм 16, составляющих двумерную матрицу, 15 маска. Запись текстовой и картинной информации производят при помощи интерференции предметного и опорного луча.

На фиг. 4 представлен процесс воспроизведения информации. Луч лазера 18, проходя через отклоняющую двухкоординатную систему 19 и линзу 11, проектируется в определенную микроголограмму. Считанная с матрицы голограмм 1 информация проектируется на плоскость фотоприемников 20, выходная информация - 21.

На фиг. 5 изображена кинематическая схема привода во вращение поворотных платформ и кассет с матрицами носителей информации, где 22, 27, 28, 30 и 31
оси вращения кассет 3; 23 муфта сцепления; 24 радиально-упорный подшипник; 25 радиальный подшипник, 26 передача; 29 ось платформы 4; 32 ось платформы 2. Ось 32 приводится во вращательное движение посредством передач 33 и 34 двигателем 35. Передача 36 и еще две передачи, не показанные на чертеже, передают вращательное движение трем другим платформам 4.

На фиг. 6 представлена структурная схема информационного центра, где 37
узел привода, который приводит во вращательное движение поворотные платформы 2, 4 и кассеты 3; 38 блок носителей информации, состоящий из многоступенчатой, многоярусной системы взаимосвязанных вращающихся платформ 2 и 4, на которых расположены кассеты 3 с матрицами голограмм 1. Узлы записи и воспроизведения информации 39 располагаются на неподвижной части информационного центра с возможностью подключения к узлам записи и воспроизведения носителей информации последовательно-параллельным способом; 40 блок управления, вырабатывающий сигналы для обеспечения нормального функционирования информационного центра; 41 ПЭВМ, осуществляющая полное управление информационным центром; 42 комплект дисплеев с электронными панелями, электронными ластиками, электронная карандашами.

На фиг. 7 изображена функциональная схема трехступенчатого яруса информационного центра с различными носителями и комплектом узлов записи и воспроизведения информации. Настоящая функциональная схема отличается от фиг. 1 тем, что она наиболее полно отражает конструктивные признаки многоступенчатой системы поворотных платформ; 55 поворотные платформы радиуса первой ступени. На этих поворотных платформах могут быть установлены носители информации как одного типа, так и множества различных типов. Для выполнения над ними процесса записи и воспроизведения информации на схеме показан комплект узлов записи и воспроизведения информации 43 54, установленных на неподвижных частях информационного центра и примыкающих к поворотной платформе наибольшего радиуса как с внешней, так и внутренней (центральной) сторон; 56 центральная передвижная часть информационного центра.

Процесс подключения n-й матрицы голограмм к m-му устройству записи и воспроизведения происходит путем вращения вокруг своих осей поворотных платформ 2, 4 и кассет 3 с матрицами голограмм (фиг. 1). Положение муфт сцепления кинематической схемы привода вращающихся поворотных платформ и кассет (фиг. 5) соответствует моменту подключения матрицы голограмм 1 к устройству записи и воспроизведения информации 6. При вращении поворотных платформ и кассет матричными отверстиями 9 и 10 плюс парами, единичные источники света и фотодиоды, вырабатываются сигналы, определяющие адрес n-й матрицы голограмм. Адрес n-й матрицы голограмм относительно m-го устройства записи и воспроизведения состоит из: адреса положения относительно исходного поворотной платформы 2, адреса положения относительно исходного поворотной платформы 4 и адреса положения относительно исходного кассеты 3 с матрицами голограмм. После установки поворотных платформ и кассеты согласно адресу происходит выдвижение n-й матрицы из кассеты. Адрес требуемой микроголограммы определяется отклоняющей двухкоординатной системой 9. Адрес состоит из координат матрицы голограмм по осям x и y.

Предполагается [2] что голографическая память будет иметь большую емкость порядка 10⁹ бит/см². В одной кассете радиуса 250 мм могут быть установлены 60 матриц голограмм размером 200 х 200 мм. Проведенные расчеты показали, что на одной матрице голограмм может быть 21200 томов информации по 600 страниц в каждом томе. На одной странице 4500 букв. Изучение голографического способа записи и воспроизведения информации показало целесообразность следующих библиотек и крупных информационных центров.

I. Библиотека семьи, состоящая их четырех кассет, т.е. из 240 матриц голограмм. 21200 т/м.г. х 240 м.г. 5088000 томов.

II. Библиотека научного сотрудника и исследователя, состоящая из восьми кассет, т.е. из 480 матриц голограмм. 21200 т./м.гх 480 м.г. 10178000 томов. Это устройство будет размещаться в тумбе, находящейся рядом с рабочим столом исследователя.

III. Устройство для среднего учебного заведения, состоящее из 32 кассет
восемь ярусов по четыре кассеты в каждом ярусе. Устройство будет занимать площадь 9 м². Высота помещения 4 м 32 к. х 60 м.г./к. 1920 м.г. 1920 м.г.х 21200 т./м.г. 417040000 том.

IV. Устройство для высшего учебного заведения (НИИ и КБ) будет состоять из 20 кассет на 1 ярус ( фиг. 1). Отсюда 20 к./я. х 8 я. 160 к. 160к. х 60 м. г./к. 9600 м.г. 9600 м.г. х 21200 т/м.г.208520000 томов. Устройство будет занимать 25 м² х 4,8 м.

V. Крупные информационные центры будут занимать 144 м² х 5,5 м и будут иметь 100 кассет на один ярус. Отсюда 100 к./я. х 10 я. 1000 кассет, 1000 к. х 60 м.г./к 60000 м.г. 60000 м.г. х 21200 т./м.г. 1272000000 томов. Например, Российская Государственная библиотека на 01.01.1994 г. располагала информацией в объеме 41 млн. ед. хранения. Под единицей хранения понимается книга, журнал и газета.

Известны голографические запоминающие устройства (см. Японские патенты NN 50-6588, 50-28183 и патент ФРГ N 1938943), способные работать только с одной матрицей голограмм, что определяет невозможность создания на их основе библиотек и крупных информационных центров и тем более Общегосударственной системы информатизации общества в соответствии с настоящим изобретением. Отсюда очевиден значительный экономический эффект от внедрения настоящего изобретения в нашей стране и его патентования в других странах. По расчету, ожидаемый экономический эффект от внедрения настоящего изобретения исчисляется в десятках триллионов рублей по курсу рубля 1980 года.

Учитывая то, что настоящая конструкция информационных центров обеспечивает им неограниченную емкость различной информации в различной форме ее представленную, что обеспечивается благодаря исполнению их ярусов в форме многоступенчатой различных радиусов взаимосвязанной системы поворотных платформ. Это изобретение с достоверностью, равной единице, обеспечит создание и международной автоматизированной информационной системы на тысячелетия ее надежной работы.

Источники информации.

1. Путь к первому контуру. НТР Трибуна бюллетень всесоюзного общества "Знание". N 13 14. 1980 г.

2. Гонда С. Сэко Д. Оптоэлектроника в вопросах и ответах. -Л. Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1986, 194 с.

3. Лендяев А.И. Описание изобретения N 763158.

Использование: в различных сферах человеческой деятельности, в том числе в вычислительной технике, информатике, голографии. Сущность изобретения: общегосударственная автоматизированная информационная система состоит из информационных центров массового и коллективного пользования, управляемых ПЭВМ и содержащих узлы записи и воспроизведения информации на голографические носители. Информационные центры построены на многоступенчатой многоярусной системе взаимосвязанных поворотных платформ. Носители информации установлены на платформе первой ступени, несколько платформ первой ступени установлены на платформе второй ступени и так далее до бесконечности. Информацию записывают на носители непосредственно с ПЭВМ настольных издательских систем в процессе набора содержания газет, журналов и книг. 7 ил.

Общегосударственная автоматизированная информационная система, состоящая из информационных центров, отличающаяся тем, что в нее включены K информационных центров массового и L информационных центров коллективного пользования, управляемых ПЭВМ и содержащих узлы записи и воспроизведения информации на голографические носители, которые размещены в многоступенчатой многоярусной системе взаимосвязанных с возможностью вращения вокруг своих осей поворотных платформ, причем голографические носители информации как в кассетах, так и без них, установлены с возможностью взаимодействия с узлами записи и воспроизведения информации на поворотной платформе радиуса R₁, первой ступени, при этом вместе с носителями информации несколько поворотных платформ радиуса первой ступени установлены на поворотной платформе радиуса второй ступени R₂ и т.д. несколько поворотных платформ радиуса R_i i-й ступени, (i∈N) установлены на поворотной платформе радиуса R_i+1 (i+1)-й ступени, причем R_i + 1 ≥ 5/2R_i, кроме того, при i ≥ 3 и R_i + 1 5/2R_i включаются в многоступенчатую систему поворотных платформ дополнительные поворотные платформы радиусов R_i - 2, которые устанавливаются на свободные места у образующей на поворотную платформу радиуса R_i, заодно на поворотные платформы радиусов первой R₁ ступени могут устанавливаться как смешанным путем, так и по одному типу на каждую поворотную платформу R₁ всевозможные типы носителей из большого многообразия существующих и возможных типов носителей, где K равно суммарному количеству информационных центров средних учебных заведений, информационных центров вузов, научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро, а также районных областных и государственных информационных центров, L равно суммарному количеству информационных центров семей и исследователей.