12.2.Перфокарточные сортировальные машины
Лишь через 19 лет после смерти Бэббиджа один из принципов, лежащих в основе идеи аналитической машины - использование перфокарт - нашел воплощение в действующем устройстве. Это был статистический табулятор, построенный американцем Германом Холлеритом с целью ускорить обработку результатов переписи населения, которая проводилась в США в 1890 г.
В 1888 году Герман Холлерит создал первую электромеханическую счетную машину - табулятор, в котором нанесенная на перфокарты в виде отверстий информация считывалась электрическими щетками и преобразовывалась в электрические импульсы (рис.44).
Рис. 44. Считывание информации с перфокарты
Перфокарта являет собой прямоугольный кусок картона, на котором размечены M колонок и N строк. Пересечение колонки и строки образует позицию i,j, в которой может быть пробито (черный кружок) или не пробито (белый кружок) отверстие. В каждой строке перфокарты закодирована посредством комбинации отверстий специфический признак информации, например: фамилия человека, возраст, специальность, стаж работы и т.д.
Рис. 45. Типичная перфокарта
При движении перфокарты, колонка i подходит под ряд щеток. В позициях, где пробиты отверстия, щетки касаются металлической поверхности, замыкают электрическую сеть и посылают электрический импульс в соответствующую линию связи.
Существенно, что допускается выборочное считывание признаков информации с перфокарты. Например, воспринимая электрические импульсы только с двух щеток на строках перфокарты "фамилия" и "специальность", с каждой перфокарты считывают электрические импульсы – код фамилии и код специальности. Дешифратор считанных кодов позволяет отобрать только те перфокарты, на которых представлена конкретная специальность, например, "токарь". Таким образом, в результате прогона колоды перфокарт через машину Холлерита, реализуется сортировка массива перфокарт на два массива: перфокарты, представляющие фамилии токарей и все остальные перфокарты (Рис. 46).
Рис. 46. Перфокарточная сортировальная машина.
В 1890 г. изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Работа, которую 500 сотрудников раньше выполняли натуральных 7 лет, Холлерит с 43 помощниками на 43 табуляторах закончили за один месяц.
Говоря современным языком, колода перфокарт является экземпляром базы данных, конфигурация щеток – запросом на выдачу информации, а сортировальная машина Холлерита является машиной базы данных, дающей ответы на запросы пользователя. В настоящее время машины баз данных реализуются на универсальных компьютерах.
Сортировальные машины служили основным техническим обеспечением статистической обработки информации до 70-х годов XX века, пока их не заменили универсальные компьютеры.
Рис. 47. Табулятор Холлерита. [www.chernykh.net]
В 1896 году Холлерит основал фирму под названием Tabulating Machine Co. В 1911 году эта компания была объединена с двумя другими фирмами, специализировавшимися на автоматизации обработки статистических данных, а свое современное название IBM (International Business Machines) получила в 1924 г. Она стала электронной корпорацией, одним из крупнейших мировых производителей всех видов компьютеров и программного обеспечения, провайдером глобальных информационных сетей. Основателем IBM стал Томас Уотсон Старший, возглавивший компанию в 1914 году, фактически создавший корпорацию IBM и руководивший ею более 40 лет
Пионером в применении перфокарт в информатике считается Генри Холлерит. Однако и в этом вопросе можно говорить о хрестоматийной истории русского ученого, совершившего прорыв в своей научной области, который оказался не нужен Отечеству.
Семен Николаевич Корсаков является пионером русской кибернетики [www.wikipedia]. Основное стремление С. Н. Корсакова — усиление возможностей разума посредством разработки научных методов и специальных устройств. В первой половине XIX века он изобрел и сконструировал ряд действующих механических устройств, функционирующих на основе перфорированных таблиц и предназначенных для задач информационного поиска и классификации.
Изобретенные С. Н. Корсаковым машины позволяют быстро находить, сравнивать и классифицировать множества информационных записей (идей) по набору многочисленных признаков (деталей). C. Н. Корсаков позиционирует свои машины, как усиливающие человеческий разум для одновременного охвата большого количества объектов и их сравнения по множеству признаков. Для реализации своих машин С. Н. Корсаков по существу впервые применил перфорированные карты в информатике. До этого перфокарты широко использовались в управлении ткацкими станками и в музыкальных шкатулках. В работах С. Н. Корсакова содержится целая плеяда новых для того времени идей, как то: многокритериальный поиск с учетом относительной степени важности различных критериев, способ обработки больших массивов данных, предтеча современных экспертных систем, и даже попытка определить понятие алгоритма.
С. Н. Корсаков предпринял два шага к продвижению своих изобретений. В 1832 г. им была издана брошюра «Начертание нового способа исследования при помощи машин, сравнивающих идеи». По традиции того времени, брошюра была написана на французском языке. В том же году С. Н. Корсаков предпринимает попытку представить свои изобретения на суд Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге. Однако С. Н. Корсакову не повезло. Изобретения его не были в должной мере оценены современниками и не получили официальной поддержки. Заключение комиссии содержало ироническое замечание: «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».
Таким образом, Корсакову принадлежит честь одним из первых первым применить перфорированные карты в информатике, раньше англичанина Бэббиджа и американца Холлерита.
www.wikipedia.