История перфокарт: от ткацких станков до важной составляющей компьютера
183
просмотров
Перфокарты хорошо знакомы тем, кто имел дело с первыми поколениями компьютеров. Даже космические полеты обслуживались благодаря этим картонным листочкам с отверстиями: рассчитывалась и корректировалась орбита летательных аппаратов. Но перфокарты – не продукт XX века, больше того – изобретены они были совсем не математиками и не для вычислений.

Первый шаг к нынешнему миру, где все определяют разнообразные электронные устройства, был сделан когда-то ткачами, которые мечтали быстро и безошибочно делать узоры на шелковой ткани.

Ткацкие станки и перфокарты

Перфокарта кажется не более чем прямоугольным куском бумаги с дырочками, но само расположение этих отверстий, как и их количество, несет определенную информацию. Сейчас трудно кого-то удивить рассказом о двоичной системе счисления, гораздо интереснее, что и два столетия назад, когда перфокарты применялись для усовершенствования ткацкого станка, применялся тот же принцип. Есть отверстие в определенной точке карты – один вариант действия устройства, нет отверстия – другой.

Жаккардовый станок в XIX веке.

Принцип работы ткацкого станка сводится к движению поперечных нитей, переплетающихся с нитями продольными, или нитями основы. В случае, если требуется создать узор из нескольких, а тем более – многих нитей, дело усложняется, требуется очень точно и внимательно перемещать разноцветные нити в правильном порядке. Раньше внутри ткацкого станка просто-напросто сидел человек, который выполнял эту работу. Это было очень утомительно и не обходилось без ошибок – оно и естественно.

Жозеф Мари Жаккар и изобретенный им станок

Поэтому предметом мечтаний всех производителей тканей – особенно тех, что поставляли продукцию ко дворам королей и аристократов и работали с дорогими материалами вроде шелка, был такой станок, который сможет «самостоятельно» создавать полотно с определенным узором. Попытки сконструировать нечто подобное предпринимались еще во времена Возрождения и потом тоже, но настоящая революция в области изготовления жаккардовой, крупноузорчатой ткани, произошла в наполеоновские времена, в начале XIX века.

Жаккардовые станки с перфокартами

Собственно, имя изобретателя и дало название виду ткани. Жозеф Мари Жаккар, или Жаккард, был из семьи потомственных ткачей по шелку. Ему удалось создать станок, который управлял нитями раздельно, перемещая их с помощью стержней с кольцами, которые движутся или остаются на месте в зависимости от того, что «задает» им перфокарта. Станок заработал в 1804 году, а уже в следующем его увидел Наполеон, прибывший в Лион, где и размещалось тогда французское производство шелка.

Как действовали перфокарты

Император по достоинству оценил чудо-машину и назначил изобретателю пенсию вместе с отчислениями по каждому новому созданному по его проекту станку. Патент переходил в общественное пользование. Машина умела изготавливать сколь угодно сложные узоры высокой точности и четкости, все дело заключалось лишь в правильном «программировании», которое осуществлялось через перфокарты. Кстати, изобретение местные ткачи не одобрили – ведь оптимизация производства тканей со сложными узорами лишала многих заработка.

Машина для производства перфокарт.

Порядок, определяющий вид перфокарты, влиял на движение нитей относительно друг друга. Чтобы составить «программу», то есть создать нужное количество перфокарт и последовательность расположения отверстий, требовалось много времени и внимания. Зато, однажды изготовив такой комплект, можно было использовать его снова и снова – причем от мастера требовалось лишь следить за исправностью самой машины.

Ткацкий станок Базиля Бушона, который требовал большего участия человека в процессе производства тканей, чем машина Жаккара.

История сохранила не только имя создателя нового ткацкого станка, но и тех его предшественников, которые благодаря попыткам соорудить нечто подобное подготовили когда-то почву для изобретения. До Жаккара автоматизировали производство тканей ткачи Базиль Бушон, Жан-Батист Фалькон, ставил такую задачу и изобретатель чудо-автоматонов Жак де Вокансон. Перфокарты в ткацких станках используются, как ни странно, и по сей день. Куда реже они встречаются в компьютерах (но и это случается) – а ведь именно благодаря перфокартам и продвинулось вперед создание математических приборов, «прадедов» современных ноутбуков.

От ткацких станков к компьютерам

Чарльз Бэббидж, английский ученый и изобретатель, в 1830-х годах придумал и создал «аналитическую машину», которая предназначалась для расчета «астрономических и математических таблиц». До конца свою работу он так и не закончил, потратив на свой труд 17 лет – прибор был доведен до ума уже в начале XX века последователями Бэббиджа, и для функционирования машины использовались как раз-таки перфокарты. Но, строго говоря, непосредственным предшественником компьютеров называют не ее, а сконструированный в 1890 году автомат для подсчета результатов американской переписи населения – Табулятор Холлерита.

Перфокарта Холлерита.

Чтобы сократить время подсчета цифр, которое занимало годы, Герман Холлерит создал электромеханическую машину, в которую загружали данные для обработки, а потом получали результат. Для осуществления вычислений применялись перфокарты, которых табулятор использовал огромное количество. В этом, в сущности, и состояла главная проблема для развития: информация в 1 гигабайт, как сейчас подсчитано, требовала использование 20 тонн перфокарт.
Как бы то ни было, а в 1924 году именно компания Холлерита стала той самой IBM, которая через несколько десятилетий познакомит с компьютерами практически каждую семью в цивилизованном мире.

А вот несколько более поздняя история о том, как нерадивый ученик и маменькин сынок стал богатейшим человеком современности: Билл Гейтс.

Ваша реакция?


Мы думаем Вам понравится