4 372 
Оставить комментарий
Сохранить статью:
О чем речь? Перфокарта представляет собой лист плотного картона с пробитыми в нем дырочками. Несмотря на кажущую простоту изобретения, в деле развития компьютерных технологий оно оказалось незаменимо. Для лучшего понимания ситуации: чтобы мы сейчас делали без таких обычных на вид флешек?
Как все работало? Изображенная на перфокарте сетка с выделенными местами, где имеются или отсутствуют отверстия, являлась, по сути, первым аналогом двоичного кода. То или иное расположение дырочек в столбиках давало оператору определенную, иногда даже «засекреченную», информацию.
В статье рассказывается:
- Общее описание перфокарты
- «Рождение» перфокарт
- Появление «информационных» карточек
- Развитие перфокарт
- Перфокарточки в компьютерной технике
- Недостатки перфокарт
-
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.Бесплатно от Geekbrains
Общее описание перфокарты
Какой образ возникает у вас в голове при упоминании слова «перфокарта»? Возможно, просто картонки с нанесёнными на них числами. Или, может быть, вы представляете особые схемы для машинного узора. А у кого-то возникнут ассоциации со школьными заданиями, напечатанными на карточках.
Вообще, «perforo» в переводе с латинского обозначает «пробивать», отсюда и возникло название. Перфорационная карта в общем смысле – это просто картонка с дырками. В более узком — носитель информации, выполненный все из того же тонкого картона, сведения на котором представлены наличием или отсутствием отверстий в определённых точках данной карты.
Широко использовались такие карты во второй половине ХХ столетия, когда с их помощью вводилась и хранилась информация в разных автоматизированных системах.
Сегодня данная схема является символом прошлого. По прямому назначению перфорационные карты, также как перфоленты, в настоящее время не применяются. Их место заняли современные, более технологичные и компактные полупроводниковые, оптические и магнитные носители.
«Рождение» перфокарт
Как ни странно, первые перфокарты возникли отнюдь не в сфере информации, а в ткацком ремесле. Они тогда назывались перфокарты «Жаккардов». С их помощью создавались определённые рисунки на жаккардовых ткацких станках. Для этих целей перфорационные карты были впервые применены в 1808 году.
Жаккардовый ткацкий станок стал прорывом в текстильной промышленности того времени, с его помощью ткачи смогли создавать огромное количество различных вариантов узоров и расцветок на тканях, скатертях, коврах и т.д. Механизм назвали именем своего создателя — француза Жозефа Мари Жаккарда.
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка
Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽
Станок состоит из таких составляющих: рамная доска, ножи, иглы, крючки, рамные шнуры, рамная домка и перфокарта, содержащая рисунок. Все компоненты выполняют свои задачи:
- Нити с помощью аркадных шнуров равномерно ложатся по всей ширине станка.
- Ножи, находящиеся в ножевой раме, производят вертикальные возвратно-поступательные движения.
- Крючки с помощью ножей поднимаются наверх. Затем, выйдя из зоны действия ножей, они вместе с рамной доской опускаются вниз.
- Грузики под действием силы тяжести опускают крючки и нити основы.
- Перфорационная призма выполняет определённые движения, тем самым управляя иглами.
- На перфорационной призме находится перфокарта, состоящая из нескольких картонных вложений с отверстиями в определённых местах. Там, где игла встречает на своём пути просечённое место, она входит в призму, что даёт возможность крючку находиться в области работы ножа. Когда игла встречается с непросечённой позицией на перфокарте, то она смещается и выводит крючок из зоны работы ножа.
Понятно, что наличие отверстий в определённых местах перфорационной карты и их отсутствие в других дают возможность ткачу определить чередование подъёмов и опусканий иглы. Таким образом появляется конкретный рисунок.
В настоящее время также используются перфокарты для вязальных машин и современных ткацких устройств. Конечно, они намного более компактные и автоматизированные по сравнению с первыми ткацкими станками, но имеют аналогичный принцип работы. Сначала выбирается карточка с нужным узором или рисунок пробивается на карте самостоятельно, затем карта вставляется в устройство, которое согласно наличию или отсутствию отверстий провязывает соответствующий принт.
Появление «информационных» карточек
Пионером применения перфорированных карт для шифрования и хранения информации стал русский врач-гомеопат Семён Николаевич Корсаков. В начале XIX столетия он изобрел механические устройства, предназначенные для поиска, сравнения и классификации данных, работающие с помощью перфорированных таблиц. До этого перфокарты использовались только в ткацкой промышленности для создания узоров на текстиле.
В 1832 году его изобретение под названием гомеоскоп было представлено в Академии наук. Смысл прибора заключается в наличии закодированной информации на дощечках с отверстиями, где можно найти симптомы болезни и нужный препарат для её лечения.
Гомеоскоп, количество элементов массива в котором было в пределах нескольких тысяч, позволял анализировать имеющуюся информацию, что было настоящим прорывом для того времени.
Корсаков также представил описание, как с помощью своего изобретения выделять из большого массива нужные данные по различным критериям, а также сравнивать их по определённым признакам.
По результатам своих трудов Семён Николаевич Корсаков написал брошюру «Начертание нового способа исследования при помощи машин, сравнивающих идеи», которую автор представил в Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге. Но его изобретения не были по достоинству оценены и не нашли поддержку у академиков. Комиссия оставила ироническую резолюцию: «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».
Развитие перфокарт
Только в 1980 году перфокарты получили широкое применение. В то время американец Герман Холлерит разработал устройство, которое позволило значительно ускорить процесс подсчёта результатов переписи населения Соединенных Штатов Америки.
Перепись населения США, основной целью которой является создание базы для правильного расчёта размеров налоговых платежей, проводится каждое десятилетие. До оптимизации данного процесса её результаты обрабатывались в ручном режиме, поэтому окончательный подсчёт количества проживающих растягивался на длительный срок. Проблема заключалась в том, что к этому периоду её результаты уже теряли свою актуальность.
Ручной способ подсчёта был дорогим, долгим и ненадёжным, поэтому правительство США в 1890 году объявило конкурс на разработку метода, упрощающего данный процесс. Победителем конкурса стал инженер Герман Холлерит – изобретатель метода учёта данных с помощью перфокарт.
Смысл его изобретения заключался в том, чтобы ответ на каждый вопрос анкеты был зафиксирован на карточке с таблицей в виде отверстия или его отсутствия. Например, отверстие около вопроса о семейном положении обозначало, что человек состоит в браке, а его отсутствие говорило о том, что он свободен.
Перфорация в то время также применялась при продаже железнодорожных билетов, когда информация о пассажире в закодированном виде фиксировалась на самом проездном талоне. Это были сведения о поле, возрасте, цвете кожи и волос пассажира.
Герман Холлерит вдохновился таким методом фиксации данных, для целей переписи людей он стал использовать карточки с 12 строками и 24 столбцами. Также от придумал перфоратор, с помощью которого можно было быстро заполнить сведениями все таблицы.
Изобретённое устройство для считывания данных с карточек было похоже на пианино с циферблатами. Вставленная в него перфокарта подвергалась обработке: проходя через дырочки в карте, специальные проводники опускались в ёмкость с ртутью, возникал импульс, и устройство засчитывало ответ. Машина содержала 40 циферблатов с сотней делений, первый из которых считал единицы, другой – сотни, третий – тысячи и т.д.
Скачать файлИзобретение Холлерита сэкономило правительству США много денег (около 5 миллионов долларов) и времени – подсчёт результатов занимал всего 3 месяца в отличие от ручного метода, когда на это уходило до 10 лет.
Автор данного метода постоянно работал над усовершенствованием своего устройства – подача карточек стала автоматической, машина, помимо считывания единиц, начала выполнять простые арифметические вычисления.
Успех изобретения Холлерита был огромен. В начале ХХ столетия его машины широко применялись бухгалтерами. В это время Герман Холлерит основал свою компанию, для которой никак не мог подобрать подходящее имя, и в 1924 году дал ей название «IBM».
Получается, что прародителем голубого гиганта является обычная картонная перфокарта.
Перфокарточки в компьютерной технике
Определённого формата карточки не имели, но самый распространённый – это установленный в 1928 году «формат IBM», имеющий такие параметры:
- Длина 187 мм, ширина 82 мм, толщина 0,17 мм.
- Уголки карты сначала были острыми, с 1964 года стали закруглёнными.
- Печатные данные располагаются на 12-ти строках в 80-ти колонках.
Что касается Советского Союза, то тут продолжали использовать карты с острыми уголками. По приблизительным подсчётам один гигабайт информации, закодированный на перфорационных картах, имел вес около 22 тонн (без учёта той массы, которая уходила при пробивании отверстий).
на курсы от GeekBrains до 12 мая
В прошлом столетии выпускалось большое количество различного оборудования, использовавшего в качестве носителя информации перфокарту. Это были машины по вводу данных, по подготовке информации, расшифровочные устройства, раскладочно-подборочные машины и т.д.
Перфокарта считывалась в двух режимах: двоичном и текстовом. При двоичном режиме ячейка рассматривалась как бит со значениями 0 или 1. При этом были возможны любые сочетания пробивок. На одной строке перфокарты вмещалось два машинных слова, а всего на карте можно было вместить 24 слова. В системе IBM 701 машинное слово использовало 32 бита.
Текстовый режим подразумевал иную концепцию использования носителя. Один столбец обозначал один символ, поэтому на карте можно было разместить 80 символов. Сочетания пробивок могли быть только определёнными. Проще всего здесь кодировались цифры – пробивалось то место на карте, где находилась данная цифра. Буквы и другие символы кодировались несколькими отверстиями в одном столбце.
Если пробивки не было, то это мог быть только пробел. Что касается системы IBM/360, то она находила значения пробивок сразу для всех 256 значений одного байта. В текстовом режиме допускалось внесение ещё и двоичных данных. Для облегчения работы человека с текстовыми данными на карте по её краю наносились читабельные символы.
Примерно с 70-х годов прошлого столетия карты стали применять только в целях хранения информации. Их плюсом было удобство совершения различных действий с данными: удаление, добавление, замена и т.д. Эти манипуляции можно сравнить с работой в современных текстовых редакторах.
Как это ни удивительно, но перфокарты в современных компаниях использовались и в XXI веке. Например, американская фирма Cardamation в 2011 году занималась выпуском и перфокарт, и устройств для работы с ними.
Недостатки перфокарт
Как вы видите, с помощью перфокарт можно было решать многие сложные задачи, и даже осуществить высадку людей на Луну. Почему же они не используются в настоящее время? Всё дело в том, что, наряду с достоинствами, недостатков у них было тоже слишком много.
Во-первых, эти носители хранили совсем небольшой объём информации, из-за чего занимали много места. Во-вторых, они были слишком уязвимыми, так как изготавливались из бумаги. В-третьих, их было легко похитить.
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей
Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»
Сведения на картонных носителях со временем утрачивались, поэтому предпринимались попытки заменить бумагу на металл. Но в таком случае карты получались слишком толстые и тяжёлые. А если учесть, что на одной карте помещалось всего 80 байтов информации, то можете себе представить, сколько потребуется таких носителей и какой у них будет вес, если, например, скачать на них игру GTA 5.
Но всё же перфорированные карты существуют и по сей день. Например, перфокартами называют карточки с напечатанными на них заданиями, предназначенные для сдачи экзамена в ГИБДД, на которых нужно «пробить» верный ответ. Также перфорационные карты по разным предметам встречаются в школах. Существующие отверстия ученик должен заполнить необходимыми значениями. Но, очевидно, что такие карточки с настоящими перфокартами не имеют ничего общего, кроме своего внешнего вида.
В настоящее время картонные носители информации не используются по назначению, за исключением раритетных устройств. Но по некоторым признакам всё же можно понять, что перфокарты имели большое значение для развития компьютерных технологий. Если обратить внимание на текстовой видеорежим дисплея, который воспроизводится по умолчанию, то по горизонтали он имеет 80 знакомест, то есть ровно столько, сколько было на перфокарте.
Разберем 11 самых важных жизненных вопросов
Только до 
Эксклюзивные лекции по основам программирования
