Karty perforowane Holleritha

Karty Perforowane Holleritha

Pierwsze praktyczne zastosowanie kart perforowanych do przetwarzania danych przypisuje się amerykańskiemu wynalazcy o nazwisku Herman Hollerith, który zdecydował się na użycie kart perforowanych Jacquarda do przedstawiania danych zebranych w czasie amerykańskiego spisu ludności w roku 1890, a następnie do odczytywania i zestawiania tych danych przy pomocy automatycznej maszyny.

Wiele źródeł twierdzi, iż Hollerith pierwotnie zaprojektował swoje karty o tym samym rozmiarze co banknoty dolarowe pochodzące z jego okresu, ponieważ zdawał sobie sprawę, iż wygodnie i ekonomicznie będzie można się zaopatrzyć w istniejące meble biurowe, takie jak biurka i szafki, które już posiadały odpowiednie pojemniki na przechowywanie paczek banknotów dolarowych. Inne źródła twierdzą, iż jest to zwykłą fantazją. W każdym razie wiemy, iż karty te w końcu otrzymały standardowe wymiary wynoszące 7 i 3/8 cala wzdłuż na 3 i 1/4 cala wszerz, a wiele patentów Holleritha umożliwiły jego przedsiębiorstwu (które w 1924 roku zmieniło nazwę na International Business Machines - IBM) utrzymać przez wiele lat całkowity monopol na karty perforowane.

obrazek
Herman Hollerith

Ponieważ Hollerith nie był głupcem, więc szybko zdał sobie sprawę, iż prawdziwych pieniędzy nie zrobi się na samych maszynach tablicujących, lecz na dziesiątkach lub setkach tysięcy używanych przez nie kart perforowanych do przechowywania danych. Chociaż inne firmy również wyszły z innowacyjnymi sposobami ominięcia patentów Holleritha, nie udało im się tych pomysłów spieniężyć i w ten sposób ustąpiły pola firmie IBM.

Na przykład pierwsze karty Holleritha były perforowane okrągłymi otworami, ponieważ jego prototypowa maszyna stosowała karty z dziurkami zrobionymi przy użyciu dziurkacza do biletów, stosowanego przez konduktorów w tramwajach.

Hollerith dalej używał okrągłych otworów w produkowanych przez siebie maszynach, co efektywnie zmniejszało ilość danych, które mogły być umieszczone na każdej karcie. Do początku lat 1900-tych karty Holleritha zawierały 45 kolumn, gdzie każda kolumna mogła być użyta do przedstawienia pojedynczego znaku lub wartości danej.

Ustanowiło to standard aż do lat 1924-1925, gdy Remington Rand Corporation rozwinęła metodę podwajania ilości informacji, którą można było umieszczać na każdej karcie. Lecz nie udało im się wykorzystać w pełni tej przewagi i w latach 1929-1931 firma IBM odpowiedziała zastosowaniem prostokątnych otworów, co umożliwiło im upakowanie 80 kolumn danych na każdej karcie. Chociaż pojawiały się sporadycznie inne formaty (niektóre nawet z IBM), to 80-cio kolumnowa karta perforowana ukazana obok przytłaczająco zdominowała rynek kart perforowanych od około lat 1950-tych.

obrazek
Format IBM 80-kolumnowej karty perforowanej

Rysunek po lewej stronie pokazuje jedną z pierwszych 80-kolumnowych kart IBM (nie jest ona ukazana w skali). Każda karta zawiera 12 rzędów w 80 kolumnach, a każda z kolumn jest zwykle używana do przedstawiania jednej danej, jak np. litera. Górny rząd oznaczany jest jako rząd "12" lub "Y"; drugi rząd od góry zwany jest rzędem "11" lub "X". Pozostałe rzędy noszą oznaczenia od "0" do "9" (wskazywane przez liczby wydrukowane na kartach).

Rysunek ten ilustruje jeden z wczesnych, prostszych schematów kodowania, w którym każda litera mogła być przedstawiona przy użyciu nie więcej niż trzech dziurek. Z biegiem lat stosowano coraz bardziej złożone schematy kodowania, aby umożliwić przedstawianie na tych kartach różnych zestawów znaków, takich jak ASCII i EBCDIC, rzędy i kolumny pozostały takie same, lecz używano innych kombinacji dziurek.

Jedną z zalet kart perforowanych nad taśmami papierowymi było to, iż odpowiednik tekstowy układu dziurek mógł być wydrukowany wzdłuż górnej krawędzi karty (jeden znak nad każdą kolumną). Inną zaletą była łatwość wymiany kart zawierających błędy. Jednakże podstawową wadą przy pracy off-line (zarówno w przypadku kart perforowanych jak i taśm papierowych) było to, iż cykl wyszukiwania i poprawiania jakichkolwiek błędów a następnie ponownego uruchamiania był ogromnie długi.

Chociaż karty perforowane są obecnie rzadko używane, ich dziedzictwo wciąż trwa do dnia dzisiejszego. Na przykład pierwsze monitory komputerowe były tak konstruowane, aby w jednym wierszu na ekranie wyświetlać 80 znaków. Liczba ta została wybrana na podstawie tego, iż użytkownicy z pewnością nie chcieli widzieć mniej znaków niż było ich na karcie perforowanej IBM, z kolei wyświetlanie większej liczby znaków w wierszu niż na takiej karcie nie wydawało się uzasadnione (zobacz również na Propozycje wypalania znaków w systemie Vincenta Atanasoffa).

Historia Komputerów znalazła się na serwerze I LO w Tarnowie za zgodą firmy
Maxfield & Montrose Interactive Inc, która jest autorem opracowania umieszczonego pod adresem
http://www.maxmon.com/history.htm
Z języka angielskiego tłumaczenie wykonał: mgr Jerzy Wałaszek

Na przykład pierwsze karty Holleritha były perforowane okrągłymi otworami, ponieważ jego prototypowa maszyna stosowała karty z dziurkami zrobionymi przy użyciu dziurkacza do biletów, stosowanego przez konduktorów w tramwajach. Hollerith dalej używał okrągłych otworów w produkowanych przez siebie maszynach, co efektywnie zmniejszało ilość danych, które mogły być umieszczone na każdej karcie. Do początku lat 1900-tych karty Holleritha zawierały 45 kolumn, gdzie każda kolumna mogła być użyta do przedstawienia pojedynczego znaku lub wartości danej.		Ustanowiło to standard aż do lat 1924-1925, gdy Remington Rand Corporation rozwinęła metodę podwajania ilości informacji, którą można było umieszczać na każdej karcie. Lecz nie udało im się wykorzystać w pełni tej przewagi i w latach 1929-1931 firma IBM odpowiedziała zastosowaniem prostokątnych otworów, co umożliwiło im upakowanie 80 kolumn danych na każdej karcie. Chociaż pojawiały się sporadycznie inne formaty (niektóre nawet z IBM), to 80-cio kolumnowa karta perforowana ukazana obok przytłaczająco zdominowała rynek kart perforowanych od około lat 1950-tych.
Format IBM 80-kolumnowej karty perforowanej		Rysunek po lewej stronie pokazuje jedną z pierwszych 80-kolumnowych kart IBM (nie jest ona ukazana w skali). Każda karta zawiera 12 rzędów w 80 kolumnach, a każda z kolumn jest zwykle używana do przedstawiania jednej danej, jak np. litera. Górny rząd oznaczany jest jako rząd "12" lub "Y"; drugi rząd od góry zwany jest rzędem "11" lub "X". Pozostałe rzędy noszą oznaczenia od "0" do "9" (wskazywane przez liczby wydrukowane na kartach).
Rysunek ten ilustruje jeden z wczesnych, prostszych schematów kodowania, w którym każda litera mogła być przedstawiona przy użyciu nie więcej niż trzech dziurek. Z biegiem lat stosowano coraz bardziej złożone schematy kodowania, aby umożliwić przedstawianie na tych kartach różnych zestawów znaków, takich jak ASCII i EBCDIC, rzędy i kolumny pozostały takie same, lecz używano innych kombinacji dziurek.
Jedną z zalet kart perforowanych nad taśmami papierowymi było to, iż odpowiednik tekstowy układu dziurek mógł być wydrukowany wzdłuż górnej krawędzi karty (jeden znak nad każdą kolumną). Inną zaletą była łatwość wymiany kart zawierających błędy. Jednakże podstawową wadą przy pracy off-line (zarówno w przypadku kart perforowanych jak i taśm papierowych) było to, iż cykl wyszukiwania i poprawiania jakichkolwiek błędów a następnie ponownego uruchamiania był ogromnie długi.		Chociaż karty perforowane są obecnie rzadko używane, ich dziedzictwo wciąż trwa do dnia dzisiejszego. Na przykład pierwsze monitory komputerowe były tak konstruowane, aby w jednym wierszu na ekranie wyświetlać 80 znaków. Liczba ta została wybrana na podstawie tego, iż użytkownicy z pewnością nie chcieli widzieć mniej znaków niż było ich na karcie perforowanej IBM, z kolei wyświetlanie większej liczby znaków w wierszu niż na takiej karcie nie wydawało się uzasadnione (zobacz również na Propozycje wypalania znaków w systemie Vincenta Atanasoffa).