Главная arrow Микрокомпьютер arrow История перфокарт
Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
История перфокарт Печать

Впервые перфокарты применил в своем ткацком станке Жаккард в 1804 г. Перфокарты были соединены друг с другом и, скорее, походили на широкую перфоленту больших размеров.

Самым большим толчком к развитию перфокарт стала необходимость разработки материалов переписей, в первую очередь в США. Представительство штатов в Конгрессе по Конституции США ставится в зависимость от текущего населения штата, определяемого по переписям, проводимым раз в десять лет. Рост населения с почти 4 млн. человек в 1790 г . до 62 млн. в 1890 г. потребовал механизации процессов обработки. Результаты переписи в США 1880 г. обрабатывались 8 лет и подоспели только к началу следующей переписи.

Первое изобретение Г.Холлерита состояло из устройства записи на широкую перфоленту, и в процессе эксплуатации выяснилось, что лента не очень удобна для поставленных целей вычисления статистики. Тогда и настал черед перфокарт.

Первый комплекс оборудования не имел специального перфоратора, а использовал пробойник кондуктора в поездах. Карточки сортировались электрическим способом, но подача, выемка и перемещение в сортировочный ящик осуществлялись вручную. Применение данной системы резко ускорило процесс обработки статистики и позволило получить первые результаты (в частности, количество населения) через несколько недель после проведения переписи. Первая система Холлерита позволяла только подсчитывать количество карточек с определенными комбинациями пробивок. Сами карточки для каждого применения были различных размеров, зоны пробивок могли размещаться в различных частях карты.

История перфокарт

Применение специального перфоратора-пантографа позволило улучшить процесс пробивки карт и повысить скорость работы примерно до 500 карт в день [Рид-Грин 1989,c.74]. Был также разработан специальный пробойник для пробивки постоянной информации (сначала в четырех колонках, а потом и в десяти подряд стоящих колонках). Требования промышленности и других переписей поставили вопрос о суммировании данных, пробитых на карточках. Это отразилось в нескольких новых изобретениях Холлерита, в частности новом интегрирующем (суммирующем) перфораторе.

Карты постепенно перешли к одному размеру, расположение и размер круглых пробивок было приведено к одному стандарту, который оставался единым для большинства машин, до тех пор, пока в 1928г. IBM не ввела новую карту с прямоугольными пробивками. Эти карты дожили до нашего времени. Также выяснилось, что производство карт гораздо более прибыльный бизнес, чем производство машин.

Узким местом перфорационного комплекса в конце XIX - начале XX века была ручная подача карт в воспринимающий узел. Это положения исправляли новые системы машин Холлерита: автоматическая подача карт в табулятор и автоматическая сортировка. Дальнейшему развитию способствовало создание воспринимающих щеток, позволяющих читать карту "на ходу".

Исследования показали, что проведение переписи на душу населения с использованием машин Холлерита гораздо дороже (почти в два раза), чем было до использования машин. Это привело к оттеснению Холлерита от разработки материалов переписей. Бюро переписей доработало принадлежавшие ему машины Холлерита (несмотря на его громкие протесты, в том числе в судебном порядке) и разработало свои конструкции системы Пауэрса, которые впоследствии вышли на рынок и создали конкуренцию машинам Холлерита. В отличие от системы Холлерита машины Пауэрса были механическими, а электрическим был только мотор. Пауэрс также изобрел двухпериодный перфоратор: сначала набирается текст пробивок, а потом специальным рычагом он переносится на перфокарту. Это позволяло внести исправления, если ошибка найдена на первой фазе.

Пауэрс впервые в 1906 г. заменил циферблатные счетчики машины Холлерита печатающими на бумаге [Рид-Грин 1989,c.76], что ускорило процесс документирования результатов обработки и снизило количество ошибок оператора, снимающего показания счетчиков. Для экономии места в офисе была придумана вертикальная сортировка, но она усложняла забор карт из нижних карманов и не пользовалась популярностью у обслуживающего персонала.

Большая часть сортировок (кроме машин "Бюля") производила сортировку по одной колонке. Для сортировки по нескольким колонкам требовалась повторная прогонка. Практика показала правильность отделения операций сортировки и табуляции. Попытки опять же Бюля создать единый комплекс успеха не имели, и эти устройства были разъединены.

Большое количество ошибок при переносе данных на перфокарты привело к появлению нового класса устройств - контрольники. При этом фактически процесс ввода повторялся второй раз, но количество ошибок существенно снижалось. Появились перфораторы, печатающие на верхнем поле текст, пробиваемый на карте. Это способствовало визуальному контролю.

Коммутационная панель табулятора позволяла ставить в соответствие счетчикам любые позиции на перфокарте (или их комбинацию). (У механических машин Пауэрса это сделать сложнее). Развитием коммутационных панелей стала возможность использовать сменные панели, что позволяло легко перестраивать работу машины.

Печатающие устройства прошли путь от их отсутствия и устройств, аналогичных пишущей машинке с небольшой скоростью работы, к быстрым печатающим колесам.

Работа начиналась с переноса данных на перфокарты с помощью ручного или электрического перфоратора. Следующий этап - проведение контроля визуальным способом, пропуском через печатающий табулятор или с помощью контрольника. Затем с помощью одно- или многократной сортировки формируется нужный пакет карт, который пропускается через табулятор. В результате на печать выводится табуляграмма (если табулятор печатающий) с промежуточными или только конечными результатами. Печать промежуточных (по каждой карте) результатов сокращает скорость примерно вдвое.

Для эффективной и рентабельной работы счетно-аналитических машин необходимо, чтобы карты классифицировались и подсчитывались более чем дважды [Engelbourg 1976,c.256].

Скорость и удобство работы на перфорационном комплексе росли, но основной набор оборудования уже сформировался и был постоянным. Сформировалась своя отрасль промышленности обработки данных, доступная крупным фирмам, государственным учреждениям, но далекая от нужд рядовых граждан.

Годы с 1911 и до шестидесятых годов ХХ века прошли под знаком конкурентной борьбы машин IBM и Powers (под разными названиями). Причем, если в США IBM занимала до 80% рынка, то в Европе конкуренция была приблизительно равной. Также в Европе был третий большой производитель - фирма "Бюль". Фирма IBM сдавала свое оборудование в аренду с повышенным первым взносом, машины системы Пауэрс сдавались в аренду и продавались. Причем в 1930 г. итоговая стоимость машин Пауэрса (продаваемых) была примерно в 2 раза ниже машин IBM (арендованных) [Винер-Неслуховский 1931]. Позже уже при продаже электронных вычислительных машин фирму IBM через суд заставили машины также и продавать.

В Великобритании представителем IBM была фирма British Tabulating Machines (BTM), которая имела доступ к патентам IBM, а также самостоятельно вносила различные улучшения в машины. В Германии фирма Dehomag (Deutsche Hollerith Macchinengeselschaft) разрабатывала свои усовершенствования и новые машины, также представляя IBM. В Великобритании работала фирма Powers-Samas, а в Германии продукцию Powers продвигала Powers Gmbh (позднее Remington Powers Lochkarten-Maschinen Gmbh). В Советском Союзе выпускался с 1935 г. полный комплект перфокарточной техники.

В [Янжул 1939,с.16] упоминается голландская конструкция счетных автоматов КМД. Также необходимо отметить машины Лангфорда.

Во времена перфораторов фирма IBM была гораздо меньше, чем сейчас, но тем не менее была первой в счетной отрасли. Прибыли от счетных машин она вложила в разработку серии IBM 360 и, надо отметить, не прогадала.

В 50-е годы ХХ века появились компьютеры и потеснили перфорационные комплексы. Появилась возможность записывать данные на магнитную ленту (с помощью перфолент или тех же перфокарт), сортировать их и проводить накопление информации в требуемом разрезе. 20% перфокарт переписи населения США 1950г. были обработаны с использованием первого коммерческого компьютера UNIVAC I (остальные 80% - обычными табуляторами) [Рид-Грин 1989,c.76].

Перфокарты по-прежнему служили для ввода информации в ЭВМ. На них записывали и хранили программы на Фортране и других языках. Они использовались как внешняя память.

По данным Британского музея науки и технологий производство табуляторов было свернуто примерно в 1965 г. Однако устройства переноса информации на перфокарты и ввода их в компьютер прожили еще два десятка лет.

Оборудование для обработки перфокарт, особенно для ввода данных с перфокарт в персональные компьютеры, не потеряло окончательно актуальность и в наше время: на перфокартах осталось много полезной информации. Никто не знает, когда она может понадобиться.

Источники:

  1. Винер Неслуховский 1931 Винер Я.Е., Неслуховский С.К. Энциклопедия счетных машин. Вып.1.М.-Л., Техника управления, 21-я тип. "Мособлполиграф", 1931.
  2. Рид-Грин 1989 Кит С. Рид-Грин История переписи населения в США и обработки ее данных.// В мире науки, 1989, N 4. С. 70-76.
  3. Янжул 1939      Янжул И.Н. Техника и организация машинизированного учета. М.-Л.: Госпланиздат, 1939.
  4. Engelbourg 1976 Engelbourg Saul International Business Machines. A Business History. New York: ARNO PRESS, 1976. (PhD Thesis, 1954).