Недавно мне в руки попала пачка перфокарт. После первых восторгов я подумала, что, наверное, не только мне будет интересно узнать об этом этапе развития компьютеров поподробнее.
Перфокарта
Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 15:07, 29 ноября 2016.
Перфока́рта (перфорационная карта, перфорированная карта, от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации, предназначенный для использования в системах автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты 1 .
Содержание
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 2 .
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.
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 положение исправляли новые системы машин Холлерита: автоматическая подача карт в табулятор и автоматическая сортировка. Дальнейшему развитию способствовало создание воспринимающих щеток, позволяющих читать карту «на ходу». Существовало много разных форматов перфокарт; наиболее распространённым был «формат IBM», введённый в 1928 г. — 12 строк и 80 колонок, размер карты 7⅜ × 3¾ дюйма (187,325 × 82,55 мм), толщина карты 0,007 дюйма (0,178 мм). Первоначально углы были острые, а с 1964 г. — скруглённые (впрочем, в СССР и позже использовали карты с нескруглёнными углами). Примечательно, что по приблизительным подсчетам, гигабайт информации, представленной в виде перфокарт, весил бы примерно 22 тонны (не считая веса, потерянного в результате перфорации отверстий).
Основана в 1943 году. и использовался для диаграмм во всех дисциплинах, где требуется инженерное дело. На правой стороне карты сделана перфорация через вырезанное отверстие, в котором пленка 35 мм с изображением микроформ, который монтировался на перфорацию.
Перфокарта это в информатике
Перфокарта (от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации, предназначенный для использования в системах автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты (ВИКИПЕДИЯ, перфокарта).
Поскольку правильность результатов, полученных компьютером, зависела от строгого соблюдения определенной последовательности введения перфокарт, вероятность ошибок была велика. Если, например, незадачливый оператор случайно ронял колоду карт и порядок их расположения нарушался, то решение задачи становилось невозможным. Со временем на оборотной стороне перфокарт начали ставить порядковые номера, чтобы облегчить восстановление колоды в исходном порядке.
Краткая история
1725 год
Базиль Бошо (Basile Bouchon) впервые предложил новый способ управления ткацким станком с помощью перфорированной бумажной лентой.
Ткацкий станок Б.Бошон на выставке в Париже в Музее искусств и ремесел
1728 год
Жан-Батист Фалькон (Jean-Baptiste Falcon) внес улучшение в ткацкий станок Бошо: управление станком с помощью рулона бумажной перфорированной лентой заменил набором отдельных карт, прикрепленных друг к другу. Это позволяло быстро вносить измения в программу.
1801 год
Жаккард усовершенствовал ткацкие станки (Бошо-Фалькон), которые работали не стабильно и для управления станком требовалось несколько человек. Станки Жаккарда считаются первым промышленным применением полуавтоматических машин для управления узорами на тканях. Перфокарты были соединены друг с другом и походили на широкую перфоленту больших размеров.
В 1801 году, Жаккард выставил свои изобретения на промышленной выставке в Париже. Использованная новая технология в ткацких станках была объявлена государственной собственностью в 1806 году.
Карты Жакаррда
1832 год
Перфокарты впервые были применены в «интеллектуальных машинах» коллежского советника Семен Николаевич Корсакова (14(25).01.1787 — 01(13).12.1853), механических устройствах для информационного поиска и классификации записей.
Перфорационная таблица С.Н.Корсакова
1834 год
В аналитической машине Бэббиджа для ввода инструкций (программы) использовались перфокарты.
Перфокарты Бэббиджа для аналитической машины
1884 год
Американский инженер Герман Холлерит взял патент «на машину для переписи населения». Изобретение включало перфокарту и сортировальную машину.
Перфокарта представляла собой кусок картона около 90 мм на 215 мм (размер соответствовал размеру долларовой купюры того времени) с круглыми отверстиями.
Первый комплекс оборудования не имел специального перфоратора (устройства для подготовки информации на перфокартах), 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. 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.
Перфорированные карты постепенно исчезли с 1970 года, когда появились блоки ввода-вывода с магнитной лентой и более эффективные массовые запоминающие устройства .
Применение в компьютерной технике
Компьютеры первого поколения, в 20—50-е годы XX столетия, использовали перфокарты в качестве основного носителя при хранении и обработке данных. Затем, в течение 70-х — начале 80-х, они использовались только для хранения данных и постепенно были замещены гибкими магнитными дисками большого размера. В настоящее время перфокарты не используются нигде, кроме устаревших систем, однако оставили свой след в компьютерной технике: отображаемый по умолчанию текстовый видеорежим дисплеев подавляющего большинства компьютерных устройств содержит по горизонтали 80 знакомест, ровно столько, сколько их было на стандартной перфокарте.
Главным преимуществом перфокарт было удобство манипуляции данными — в любом месте колоды можно было добавить карты, удалить, заменить одни карты другими (т.е. фактически выполнять многие функции, позже реализованные в интерактивных текстовых редакторах).
Двоичный и текстовый режим
Заполненная перфокарта в текстовом режиме (строка «С*10,05 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДРЕСА АКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРА ЗАДАЧИ»)
При работе с перфокартами в двоичном режиме перфокарта рассматривается как двумерный битовый массив; допустимы любые комбинации пробивок. Например, в системах IBM 701 машинное слово состояло из 36 бит; при записи данных на перфокарты в одной строке пробивок записывалось 2 машинных слова (последние 8 колонок не использовались), всего на одну перфокарту можно было записать 24 машинных слова.
При работе с перфокартами в текстовом режиме каждая колонка обозначает один символ; таким образом, одна перфокарта представляет строку из 80 символов. Допускаются лишь некоторые комбинации пробивок. Наиболее просто кодируются цифры — одной пробивкой в позиции, обозначенной данной цифрой. Буквы и другие символы кодируются несколькими пробивками в одной колонке. Отсутствие пробивок в колонке означает пробел (в отличие от перфоленты, где отсутствие пробивок означает пустой символ, NUL). В системе IBM/360 были определены комбинации пробивок для всех 256 значений байта (например, пустой символ NUL обозначался комбинацией 12-0-1-8-9), так что фактически в текстовом режиме можно было записывать и любые двоичные данные.
Для удобства работы с текстовыми данными вдоль верхнего края перфокарты часто печатались те же символы в обычном человекочитаемом виде.
Он состоит из карты с двоичная система в который включены разные типы вопросов с 2 ответами или данными . Проколот тот, который был правильным. Затем эти листы были помещены в контейнер с ртутью в нем и над ними были кабели, которые, когда они нашли отверстие, записали информацию в ртути.
Использование и приложения
Помимо традиционных применений (шарманка, ткацкий станок, двоичные файлы), перфокарты с 80 столбцами могут использоваться для записи чисел, а затем букв, по одной на столбец. В каждом столбце было 10 десятичных цифр. Для представления числа была пробита соответствующая строка. Пример, представление чисел 45; 237; 33:
Кодирование символов на перфокартах также стало возможным благодаря более совершенным методам , позволяющим более одной штамповки для каждого столбца.
Это включило автоматическую обработку, например:
Смотрите также
Также были карты, позволяющие прямой доступ к источнику информации на предварительно вырезанных картах с конфетти, известные как перфостильные карты или перфостильные карты. В период с 1981 по 1997 год во Франции при сдаче теоретических водительских прав использовался этот процесс, а в 2014 году теоретический экзамен на получение лицензии на охоту все еще используется. На сегодняшний день только компания MESUREL производит карты этого типа в Европе.
В контексте упрощения ввода необходимо упомянуть карты, которые необходимо проверить жирным карандашом, которые были считаны оптическим считывателем. Этот процесс позволял избежать заедания, но был очень деликатным; действительно, любая плохо сделанная галочка вызывала ошибку ввода. Двойная проверка или отсутствие галочки по столбцу (DPBC) позволили ограничить эти ошибки.
