Перфокарты в истории вычислительной техники¶
Перфокарта — носитель информации, представляющий собой картонный лист стандартного размера с отверстиями, расположенными в определённых позициях. Комбинация отверстий кодирует данные, которые считываются механическими или оптическими устройствами. Перфокарты на протяжении более полувека служили основным средством ввода, хранения и обработки данных в системах автоматизации, бухгалтерии, статистике и программировании.
¶История
Идея использования пробитых отверстий для управления механизмами восходит к началу XIX века. В 1804 году французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар создал ткацкий станок, в котором узор задавался сменными перфорированными картами. Это устройство стало первым массовым применением перфокарт в промышленности.
В 1830-х годах Чарльз Бэббидж предложил использовать перфокарты для ввода данных в свою аналитическую машину, а его сотрудница Ада Лавлейс разработала принципы программирования подобных устройств. Однако машина так и не была построена.
Практическое применение перфокарт в статистике началось в США в конце XIX века. Герман Холлерит, инженер Бюро переписи населения, в 1880-х годах разработал систему механизированной обработки данных на картонных картах с отверстиями. Его машины использовались при переписи населения США 1890 года, что позволило обработать данные значительно быстрее, чем вручную. В 1896 году Холлерит основал компанию Tabulating Machine Company, которая после ряда слияний в 1924 году стала называться IBM.
В России первые счётно-перфорационные машины появились в конце 1920-х годов. В 1929 году в Москве была создана первая машиносчётная станция, а в 1930-е годы перфорационные вычислительные установки начали применяться в народном хозяйстве и статистике. В СССР выпускались собственные модели: счётно-перфорационные машины серии Т (Т-5, Т-4), а позднее — электронные вычислительные машины, работавшие с перфокартами.
¶Устройство и форматы
Стандартная перфокарта IBM имела размер 187,3 × 82,55 мм и содержала 80 колонок по 12 позиций в каждой. Каждая колонка кодировала один символ. Отверстия пробивались специальным устройством — перфоратором, а считывались при помощи считывающих устройств с механическими щупами или фотоэлементами.
Существовали и другие форматы:
- 80-колоночная карта — основной стандарт IBM, применявшийся с 1928 года.
- 90-колоночная карта — формат Remington Rand, где отверстия располагались в 45 колонках по два ряда.
- Малые карты — использовались в отдельных системах для специальных задач.
Позднее появились перфоленты — ленточные носители с пробитыми отверстиями, применявшиеся в телеграфии и первых ЭВМ.
¶Применение
Перфокарты использовались в нескольких основных областях:
- Статистика и переписи — обработка больших массивов данных о населении, хозяйстве, производстве.
- Бухгалтерия и финансы — учёт расчётов, заработной платы, товарооборота.
- Программирование — запись исходного кода программ для ЭВМ. Программист набивал текст на перфораторе, затем колода карт загружалась в машину.
- Библиотечное дело и архивы — каталогизация, поиск информации.
- Управление производством — планирование, учёт материалов, контроль качества.
В 1960–1970-е годы перфокарты были повседневным инструментом программистов. Колоды карт хранились в специальных ящиках, а потеря или рассыпание колоды считались серьёзной проблемой, так как восстановить порядок было сложно.
¶Закат технологии
С 1970-х годов на смену перфокартам пришли магнитные ленты, магнитные диски, а затем гибкие диски и терминалы с клавиатурой. Ввод данных непосредственно с экрана стал вытеснять механическую перфорацию. К 1980-м годам перфокарты практически вышли из употребления в развитых странах, хотя в отдельных учреждениях и в некоторых странах применялись до 1990-х годов.
В СССР перфокарты использовались в вычислительных центрах до конца 1980-х годов. Машины серии ЕС ЭВМ, а также отечественные ЭВМ «Минск», «Урал» и другие работали с перфокарточными устройствами ввода-вывода.
¶Значение
Перфокарта стала первым массовым стандартизированным носителем машиночитаемой информации. Она заложила основы автоматизированной обработки данных, повлияла на развитие систем управления базами данных, принципов кодирования и устройств ввода-вывода. Опыт работы с перфокартами сформировал многие профессиональные практики программирования и обработки информации, а сама технология вошла в историю как символ ранней эпохи вычислительной техники.
Источники: работы по истории вычислительной техники, материалы IBM, публикации по истории отечественных ЭВМ, энциклопедические издания по информатике.