От древни времена хората търсят начини да записват и съхраняват различна информация. Отначало те рисуваха върху скали и глина. След това дойде пергамент, а по-късно и хартия. През 20-ти век, с появата на първите компютри, става по-лесно да се съхранява информация, но еволюцията на носителите на информация само се ускорява. Изглежда, че точно вчера записвахме нужните ни файлове на дискети. И днес вече използваме 256-гигабайтови флашки! Като цяло развитието на технологиите за съхранение на информация не стои неподвижно. Затова този път припомняме как започна историята на компютърните носители за съхранение и ще говорим за това какви резултати е постигнала индустрията до края на 20-ти век.
В тази форма информацията е била съхранявана в старите времена
Жакардов стан. Перфокарти
Историята на носителите на информация датира от началото на 19 век. Освен това той действа като прародител на устройствата за съхранение - кой би си помислил! - стан. Авторът на първото изобретение в областта на съхранението на данни е френският изобретател Жозеф Мари Жакард. Дълго време работи с машини като чирак, тъкач и монтьор, така че богатият му опит много му помага в по-нататъшната му изобретателска дейност. И така, каква беше иновативната идея на Жакард? Въпреки факта, че производството на плат по това време беше доста сложен процес, в основата си това беше постоянно повторение на едни и същи действия. Жакард заключи, че този процес може да бъде автоматизиран.
Джоузеф Мари Жакард - създател на тъкачащия стан, използващ перфокарти
Френският изобретател измисли система, която използва специални твърди плочи с дупки в работата си. Те бяха първите в света перфокарти. Преди това такива плочи бяха използвани в машините на Vaucanson и Bouchon, но тези устройства бяха твърде скъпи за производство и поради тази причина не се вкорениха. При разработката си Жакард взе предвид всички недостатъци на тези устройства. Броят на редовете дупки в плочите беше увеличен, което осигури обработката на по-голям брой нишки и следователно увеличаване на производителността на машината. Освен това процесът на подаване на плочите в четеца беше значително опростен - набор от сонди, свързани към резбовите пръти. Когато плочата премина, сондите паднаха в дупките, повдигайки съответните нишки и образувайки основните припокривания в тъканта. По този начин, определена комбинация от дупки на плочата направи възможно създаването на тъкан с желания модел.
Жакардов стан
Жакард създава първата автоматизирана машина през 1801 г. и я усъвършенства в продължение на още няколко години. За своите постижения изобретателят получава пенсия от 3000 франка и одобрението на Наполеон. Нито самият Жакард, нито френският император обаче нямаха и най-малка представа колко важно ще стане това изобретение в бъдеще.
През 30-те години на 19 век английският математик Чарлз Бабидж обръща внимание на перфокартите, разработени от Жакард. По това време научният ум работи върху създаването на аналитичен двигател и решава да използва перфокарти в неговия дизайн. За това англичанинът дори направи пътуване до Франция, за да проучи подробно машините на Жакард. Уви, поради ниското ниво на технологии и липсата на финансови ресурси, аналитичният двигател на Babbage така и не видя бял свят. Независимо от това, неговият дизайн по-късно се превърна в прототип на съвременните компютри.
Табулатор на Холерит
В допълнение, перфокарти са използвани в табулатор, разработен през 1890 г. от Херман Холерит. Табулаторът беше механизъм за обработка на статистически данни и беше използван в полза на Бюрото за преброяване на населението на САЩ. Между другото, компанията за табулиращи машини на Hollerith в крайна сметка беше преименувана на International Business Machines (IBM). В продължение на няколко десетилетия IBM разработва и популяризира технологията за перфокарти. В средата на 20-ти век те са били използвани навсякъде, като са получили особено широко разпространение в компютърните технологии и различни машинни инструменти. Краят на ерата на перфокартите идва през 80-те години на миналия век, когато те са заменени от по-модерни магнитни носители за съхранение. Интересното е, че отделът за изследване на перфокарти на IBM е съществувал до 2000-те години. Например през 2002 г. IBM проучва създаването на перфокарта с размерите на пощенска марка, която може да съдържа до 25 милиона страници информация.
Малки перфокарти
Магнитни дискове
Въпреки факта, че перфокартите се отличаваха с лекотата си на производство, те също имаха редица доста значителни недостатъци. Първо, това е малък капацитет. Стандартната перфокарта съдържаше около 80 знака, което отговаряше на 100 байта информация. Това е много малко. Преценете сами: за съхраняване на един мегабайт данни ще са необходими повече от десет хиляди от тези перфокарти. Второ, това е ниска скорост на четене и запис. Дори и най-напредналите четци могат да обработват не повече от хиляда перфокарти в минута. Тоест те четат само 1,6 KB данни в секунда. И трето, това е ниска надеждност и невъзможност за повторно записване. Разбира се, понятието "надеждност" не е напълно правилно да се използва по отношение на перфокарти. Трябва обаче да признаете, че не е трудно да повредите чиния, изработена от тънък картон. В допълнение към това беше необходимо да се направят дупки в картите много внимателно и внимателно: една допълнителна "дупка" - и перфокартата стана неизползваема, а информацията, съхранявана върху нея, изчезна завинаги.
Съхранението на данни изисква нов подход. И в средата на 20-ти век са създадени първите магнитни носители за съхранение. Ерата на този тип устройства за съхранение беше открита от магнитен филм, разработен от немския инженер Фриц Пфлумер. Патентът за това устройство е издаден през 1928 г., но германските власти „скриват“ технологията вътре в страната толкова дълго, че тя става известна извън страната едва след края на Втората световна война. Магнитният филм е направен от тънък слой хартия, върху който е нанесен прах от железен оксид. При запис на информация филмът е бил изложен на магнитно поле и върху повърхността на лентата се е запазила известна магнетизация. След това това свойство беше използвано от читателите.
В компютъра UNIVAC-I е използвана магнитна лента
Магнитната лента е използвана за първи път в търговския компютър UNIVAC-I, издаден през 1951 г. Между другото, първият му екземпляр се озовава в същото бюро за преброяване на населението на САЩ. Магнитното фолио, използвано в UNIVAC-I, беше много по-вместимо от перфокартите. Обемът му беше равен на капацитета на десет хиляди перфокарти, тоест беше приблизително 1 MB.
Развитието на технологията за магнитна лента продължава до 80-те години на миналия век. През това време такива устройства се използват главно в мейнфреймове и мини-компютри. Е, от 80-те години на миналия век магнитната лента се използва само за съхранение на архивни данни. Това беше улеснено от факта, че касетите с лента остават надеждна и много евтина среда за съхранение. Но дори и с тези предимства, до края на 2000-те години експертите прогнозираха края на ерата на магнитните ленти - цените на твърдите дискове продължаваха да падат. Освен това те предлагаха висока плътност на запис. От 2008 г. насам пазарът на лентови устройства намалява с около 14% годишно и дори пламенните привърженици на технологията признават, че тя няма шанс за оцеляване. Ситуацията обаче се промени драстично през 2011 г. В Тайланд имаше наводнение, продължило според официални данни 175 дни. В резултат на наводнението бяха наводнени няколко индустриални зони, където се намираха фабриките за производство на твърди дискове на компании като Seagate, Western Digital и Toshiba. В резултат на това цените на продуктите се повишиха с 60%, докато обемът на производството спадна. Така магнитната лента получи втори живот.
Магнитна лента на IBM
Трябва да се отбележи, че лентови устройства като правило се използват в онези области, където е необходимо да се съхранява много голямо количество информация. Например във всякакви големи проучвания. Така че, магнитна лента се използва за записване на резултатите от изследванията на Големия адронен колайдер. По едно време Алберто Пейс, ръководител на отдела за обработка и съхранение на данни в ЦЕРН, говори за ползите от технологията. Той отбеляза, че магнитната лента има четири основни предимства пред твърдите дискове. На първо място, това е скоростта. Въпреки че са необходими до 40 секунди на специализиран робот да избере правилната касета и да я постави в четеца, четенето на данни от лента е четири пъти по-бързо, отколкото от твърд диск. Друго предимство на магнитната лента, според Пейс, е нейната надеждност. Ако е скъсан, тогава може лесно да се залепи. В този случай се губят само няколкостотин мегабайта данни. Когато твърдият диск се повреди, абсолютно всички данни се губят. Ръководителят на отдела на ЦЕРН даде някои статистически данни относно надеждността на устройствата. Така средно от 100 петабайта данни, съхранявани на магнитни ленти, само няколкостотин мегабайта се губят годишно в ЦЕРН. Твърдите дискове съдържат около 50 петабайта информация и всяка година една организация губи до няколкостотин терабайта в резултат на повреди на твърдия диск. Третото предимство на магнитната лента е нейната енергийна ефективност, или по-скоро икономичност. Самите ленти се съхраняват в неактивно състояние, поради което не консумират енергия. И накрая, четвъртото е сигурността. Ако нападателите получат достъп до твърди дискове, те могат да унищожат цялата информация за броени минути. В случай на магнитни ленти това може да отнеме повече от една година.
Съхранение на лента в ЦЕРН
Евангелос Елефтеро, ръководител на технологиите за съхранение в изследователската лаборатория на IBM в Цюрих, посочи две други предимства на лентовото съхранение. Той отбеляза, че магнитните ленти все още са по-евтини от твърдите дискове. 1 GB HDD струва около 10 цента, докато цената на подобен капацитет на магнитна лента се оценява на 4 цента. Elefthero обърна внимание и на издръжливостта на лентите. Такова устройство ще служи вярно дори след 30 години, докато работният цикъл на твърдия диск е само 5 години.
Трябва обаче да се разбере, че магнитните ленти никога няма да се използват като единствена система за съхранение на данни. Те заемат важно място в йерархичната структура на съхранението на информация, но не са (и няма да бъдат) основната му връзка.
дискети
Следващата стъпка в развитието на магнитните носители за съхранение беше флопи дискът, който беше представен през 1971 г. Компанията IBM работи по създаването на устройството. През 1967 г. синият гигант трябваше да изпраща софтуерни актуализации на клиентите и екип от инженери, ръководен от Алън Шугарт, предложи идеята за компактна и бърза дискета. Няколко години по-късно в стените на IBM е създадена 8-инчова дискета с капацитет 80 KB с възможност за еднократен запис. Решението се оказа не особено успешно, защото привличаше много прах и беше твърде крехко за джобно устройство. Ето защо разработчиците решиха да опаковат дискета в защитен пластмасов корпус с подплата от плат.
По своя дизайн флопи диск представлява диск, изработен от полимерни материали, върху който е нанесено магнитно покритие. Пластмасовият корпус имаше няколко дупки. Централният беше предназначен за задвижващия шпиндел, малкият отвор беше индексен отвор, тоест позволяваше да се определи началото на сектора. И накрая, през правоъгълен отвор със заоблени ъгли, магнитните глави на устройството работеха директно с диска.
Тази огромна 8-инчова дискета съдържаше само 80 KB информация.
За да четат флопи дискове, компютрите започнаха да се оборудват с дискови устройства, но цената на такива устройства беше сравнима с цената на цялата система. Затова мнозина продължиха да използват касети. Отне много време, докато флопи дисковете заменят магнитните ленти.
След създаването на първата дискета работата по този стандарт продължи. През 1973 г. капацитетът на 8-инчова дискета се увеличава до 256 KB, а две години по-късно обемът му е цели 1000 KB. Основният недостатък на дискетата тогава беше нейният размер. В диаметър дискът достигна приличните 203 мм и това е без да се вземе предвид кутията на флопи диска. Такова устройство в най-добрия случай може да се побере в раница или средно голяма чанта. Но флопи дискът беше замислен като джобно устройство! Затова през 1976 г. Шугарт предлага нов формат - 5,25 инча.
Защо точно този размер? Има мнение, че някога Алън Шугарт седеше в бар с Ан Уанг от Wang Laboratories. Инженерите обсъждаха нов формат на флопи диск и по време на разговора възникна идеята да се създаде устройство с размерите на салфетка. Новите решения се наричат мини-флопи.
5,25-инчовите флопи дискове също бяха с впечатляващ размер.
По дизайн 5,25-инчовите флопи дискове се различават малко от своите 8-инчови колеги. Положението на дупките на флопи диска се е променило частично и корпусът е станал по-здрав. Краищата на задвижващия отвор бяха защитени с пластмасов или метален пръстен. Първоначално обемът на такива дискети е 110 KB, но през 1984 г. е увеличен до 1,2 MB. Именно с 5,25-инчовите решения започна широкото разпространение на флопи дискове. Това беше улеснено от по-ниската цена в сравнение с 8-инчовите устройства.
През 1981 г. флопи дискът придоби познатия за нас формат - 3,5 инча. Този дизайн е предложен от Sony. Първоначално обемът на флопи диска беше 720 KB, но след няколко години беше удвоен. Малко по-късно се появиха по-обемни решения с капацитет от 2,88 MB. Много големи компании подкрепиха намаления стандарт. Например, Apple вече инсталира 3,5-инчови флопи устройства на компютри Macintosh още през 1984 г.
Три поколения флопи дискове: 8'', 5,25'' и 3,5'' (отляво надясно)
В началото на 90-те години капацитетът на флопи дисковете не удовлетворяваше всички потребители. В същото време се разработваха редица различни стандарти, които трябваше да заменят 3,5-инчовите дискети. Най-популярният от тях беше Iomega Zip. По своя дизайн такава дискета до голяма степен повтаря съществуващите. Медията Iomega Zip беше полимерен диск, покрит с феромагнитен слой. Калъфът за дискети беше изработен от пластмаса и имаше защитен капак. Обемът на такива решения беше 100 или 250 MB, а след известно време бяха произведени дори 750 MB устройства! В допълнение, Iomega Zip осигури по-бързи скорости на запис и четене. Въпреки това стандартът никога не успя да изтласка 3,5-инчови флопи дискове отгоре. Причината за това е високата цена на устройствата. И, нека си го кажем, Zip флопи дисковете изобщо не бяха надеждни.
Оптични устройства. CD
Паралелно с флопи дисковете се развива и пазарът на оптични устройства за съхранение. Първият знак в тази област беше устройство, наречено Laserdisc (LD), разработено през 1969 г. от Philips. Медията беше предназначена за гледане на домашни филми. Поддържа аналогов запис на изображение и звук. Малко по-късно звукът стана дигитален. Laserdisc имаше редица предимства пред стандартите за касети VHS и Betamax, но никога не успя да ги замени. По принцип форматът беше популярен в САЩ и Япония. В Европа към него се отнасяха доста хладно. Между другото, първият филм, пуснат на LD, беше "Челюсти". Това се случи през 1978 г. в САЩ. Последните филми на лазерен диск бяха пуснати от Paramount през 2000 г. Въпреки провала на стандарта, технологиите, използвани в него, оказаха влияние върху развитието на форматите от следващо поколение.
Лазерният диск беше с размерите на винилова плоча.
Laserdisc беше заменен от много по-успешния формат Compact Disc (CD). Стандартът за CD е разработен съвместно от компании като Sony и Philips и е пуснат през 1982 г. Първоначално компактдискът трябваше да се използва само за съхранение на аудио записи в цифрова форма, но с течение на времето компактдискове започнаха да съхраняват и разпространяват файлове от всякакъв тип. Това беше улеснено от факта, че от 1987 г. Microsoft и Apple започнаха да използват CD устройства в своите персонални компютри.
Как се прави CD? Това е поликарбонатен субстрат, покрит с тънък слой метал. Този слой е защитен с лак, върху който като правило се нанасят всякакви снимки, лога и други неща. Информацията се записва на диска под формата на спираловидна писта от вдлъбнатини или ями (от английското pit - вдлъбнатина), екструдирани в поликарбонатна основа. По правило размерът на ямата е около 500 nm широк, 100 nm дълбок, а дължината й варира от 850 до 3500 nm. Разстоянието между ямите се нарича земя. Земята обикновено е 1,6 µm. Ямките разпръскват или поглъщат падащата върху тях светлина, а субстратът я отразява. Четенето на информация от CD става с помощта на лазерен лъч, който образува светлинно петно с диаметър приблизително 1,2 микрона. Ако лазерът удари земята, тогава приемащият фотодиод улавя максималния сигнал. Това е логическа единица. Ако светлината удари ямата, тогава фотодиодът улавя светлината с по-нисък интензитет. И вече ще е логическа нула.
Първите компактдискове бяха предназначени изключително за четене. По време на производствения процес ямите веднага се нанасят върху поликарбонатния субстрат, след което повърхността се покрива с отразяващ слой и защитен лак.
Искам да ви покажа как информацията се записва на перфокарти. Например, ще напишем думата „Здравей“ на тази перфокарта.
Тази снимка показва перфокарта без написана информация на нея (т.е. тя е „празна“).
Информацията за такива перфокарти е записана чрез пробиване на дупки на определени места, ако е имало пробиване, това е „1“, а ако няма пробиване на определено място, тогава „0“. Сервизната информация беше отбелязана на първия и последните три реда, но осем реда (от реда с нули до реда със седем) са само редовете, където самите данни са били съхранени под формата на пробити точки, точките са били пробити, където е необходимо , на мястото на посочения ред с числа. 
Разрезът в горния ляв ъгъл показва къде е „началото“ на перфокартата, очевидно е, че тази страна е била поставена в устройството за четене / запис на перфокарти. Искам предварително да кажа, че тази перфокарта има капацитет на паметта от 80 байта!
Тези. една обикновена дискета от 1,44 мегабайта може да съхранява приблизително толкова информация, колкото 18 000 перфокарти!!! Сега, надявам се, можете да си представите защо, когато бяха изобретени флопи дисковете, те казаха, че тоновете перфокарти моментално са ненужни.
Понякога искам да покажа как информацията е записана на перфокарти. Например, трябва да напишем думата „Здравей“ на тази перфокарта. 
Знаем, че компютърът използва само нули и единици в работата си (няма електрически сигнал / има сигнал). Тези нули и единици се наричат битове. 8 бита се равняват на един байт.
И така, в един байт има 8 цифри "0" или "1", които могат да бъдат поставени в различни комбинации, например, това са всички байтове: 01010101, 00000000, 01100100, 11111100...
Както можете да видите, може да има много комбинации от поставяне на нули и единици в байт и има общо 256 от тях. В компютъра има 256 „различни байта. Но за удобство на хората компютърът обозначава тези байтове с азбучни знаци, цифри и различни знаци, тъй като ни е по-лесно да възприемем буквата „H“, отколкото напр. комбинацията „11000101“.
Тези начини за обозначаване на двоични комбинации се наричат кодови таблици, те са различни във всяка операционна система и във всеки компютър, но те също могат да бъдат еднакви и като цяло самият програмист може да променя типа на компютърните символи по свое усмотрение, като добре познатата програма за DOS - keyrus.
Тази програма добавя букви на кирилица към стандартната таблица със знаци на операционната система DOS (която е създадена в Америка, където, разбира се, никой не е мислил за кирилица), и сега можем да създаваме и работим удобно в програми, където надписите са написани на Кирилица и ако не стартираме програмата keyrus, тогава вместо кирилски надписи ще има различни „йероглифи“, т.е. други знаци, които не са на кирилица.
Надявам се, че вече сте разбрали, че всяка буква от думата „здравей“ има свой двоичен аналог. За да преведем думата, ще използваме кодовата страница на операционната система MS-DOS
кодовата му страница се нарича ASCII, а в Windows, например, кодовата страница се нарича Windows-1251.
За да напишете думата „здравей“, първо трябва да преведете всяка от нейните букви (байтове) в десетичния код на ASCII таблицата, не помня таблицата с кодове.
И сега нямам книга с кодове със себе си, така че трябваше набързо да „занитам“ програма на Pascal, която ми даде десетичните кодове за всяка буква на думата „здравей“
Самата програма е непретенциозна до невъзможност, но стандартната функция на Pascal „ord“ ни помогна много: 
Стартираме програмата и сега получихме кодовете на буквите на думата "здравей": "P" -143, "r" -224, "i" -168, "v" -162, "e" - 165, “t” -226.
Тези кодове са десетични и компютърът работи в двоичен код, така че нека да ги преведем с обикновен калкулатор: 
Всичко!
Получихме двоични кодове, които могат да бъдат „записани“ на перфокарта, започвайки от горния ляв ъгъл и слизайки надолу, и следващия байт отново от горния ляв ъгъл, под предишния байт и т.н.
Ето как ще изглежда изписаната дума „Здравей“ на перфокарта
(черно, единиците са маркирани, а нулите са „не“, по-точно не са маркирани). Сега, ако се опитате да преброите тази перфорирана карта, тогава компютърът брои единици, а там, където няма светлина / механичен контакт (защото дупките не са перфорирани), компютърът ще „разбере“, че нулите са „написани“ на перфорирания карта. След това компютърната програма ще прекодира двоичните кодове в символни кодове и съответно тези кодове ще покажат на екрана надпис „Здравей“. 
Енциклопедичен YouTube
1 / 2
✪ Иридология. Окото е перфокартата на тялото.
✪ Хронологичен симулатор. карта
Субтитри
История
Перфокартите са използвани за първи път в жакардовите станове (1808 г.) за контролиране на шарки върху тъкани. В компютърните науки перфокартите са използвани за първи път в „интелигентните машини“ на колегиалния съветник С. Н. Корсаков (1832), механични устройства за извличане на информация и класификация на записи. Перфокарти също се планираше да бъдат използвани в „аналитичната машина“ на Babbage. В края на XIX век. започва използването на перфокарти за обработка на резултатите от преброяването на населението в Съединените щати (виж табулатора на Холерит).
Имаше много различни формати на перфокарти; най-разпространеният е "форматът на IBM", въведен през 1928 г. - 12 реда и 80 колони, размер на картата 7⅜ × 3¾ инча (187,325 × 82,55 мм), дебелина на картата 0,007 инча (0,178 мм). Първоначално ъглите бяха остри, а от 1964 г. - заоблени (но в СССР картите със незаоблени ъгли се използват по-късно). Прави впечатление, че според груби изчисления един гигабайт информация, представена под формата на перфокарти, ще тежи приблизително 22 тона (без да се брои теглото, загубено в резултат на пробиване на дупки).
Подкрепата за използването на този информационен носител предизвика появата на индустрия за производство на широк клас специализирано оборудване - сортиращи, сортиращи, декодиращи и други машини.
Приложение в компютърните технологии
През 2011 г. Cardamation все още съществуваше в Съединените щати, като доставяше перфокарти и устройства за работа с перфокарти. Използването на перфокарти в съвременните организации е докладвано през 1999 и 2012 г.
Двоичен и текстов режим
При работа с перфокарти в двоичен режим, перфокартата се третира като двуизмерна растерна карта; всяка комбинация от удари е позволена. Например в системите IBM 701 машинната дума се състои от 36 бита; при запис на данни върху перфокарти, 2 машинни думи бяха записани в един ред перфорации (последните 8 колони не бяха използвани), общо 24 машинни думи можеха да бъдат записани на една перфокарта.
Когато работите с перфокарти в текстов режим, всяка колона означава един знак; така една перфокарта представлява низ от 80 знака. Разрешени са само определени комбинации от удари. Числата са най-просто кодирани - с един удар в позицията, обозначена с това число. Буквите и други знаци са кодирани чрез няколко пробивания в една колона. Липсата на перфорации в колона означава интервал (за разлика от перфорираната лента, където липсата на перфорации означава празен знак, NUL). В системата IBM/360 бяха дефинирани комбинации за пробиване за всички стойности от 256 байта (например, празният NUL знак беше обозначен с комбинацията 12-0-1-8-9), така че всъщност всички двоични данни могат да бъдат написани в текстов режим.
За удобство при работа с текстови данни, едни и същи знаци често се отпечатват по горния ръб на перфокартата в обичайната за четене форма.
Пример за код
________________________________________________________________ /&-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQR/STUVWXYZ:#@"="[.<(+|]$*);^\,%_>? 12 / X XXXXXXXXX XXXXXX 11| X XXXXXXXXX XXXXXX 0| X XXXXXXXXX XXXXXX 1| X X X 2| X X X X X X X X 3| X X X X X X X X 4| X X X X X X X X 5| X X X X X X X X 6| X X X X X X X X 7| X X X X X X X X 8| X X X X XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 9| X X X X |________________________________________________________________
Трябва да се отбележи, че навсякъде по един и същи начин бяха кодирани само цифри и латински букви; имаше големи разлики в кодирането на други знаци.
| карта
карта(перфорирана карта, перфорирана карта, от лат. перфоро -пробиванеи лат. диаграма- лист папирус; хартия) - носител на информация, предназначен за използване в системи за автоматична обработка на данни. Изработена от тънък картон, перфокартата представлява информация чрез наличието или отсъствието на дупки на определени позиции на картата.
Мнозина погрешно вярват, че перфокартите са откритието на 20-ти век, но това не е така. Първите перфокарти се появяват в началото на 19 век и са използвани в стан, създаден от френския изобретател Жозеф Мари Жакард.
Жозеф Мари Жакард
И така, какво измисли Джакар. През 19 век производството на плат е доста трудоемък процес, но в основата си е постоянно повтаряне на едни и същи действия. С огромен опит като техник на металорежещи машини зад гърба си, Жакард си помисли защо да не автоматизира този процес.
Плодът на неговата работа беше система, използваща огромни твърди плочи, в които бяха направени няколко реда дупки. Тези плочи бяха първите в света перфокарти. Честно казано, трябва да се отбележи, че Жакард все още не е новатор в тази област. Френски тъкачи-изобретатели Базил Бушони Жак Вокансонсъщо се опитаха да използват перфорирани ленти в своите станове, но не успяха да завършат започнатото.
Принципът на работа на жакардовата машина е, че перфокартите се подават към входа към четеца, който представлява набор от сонди, свързани към пръти с резба. Когато перфорираната лента премина през четеца, сондите паднаха в дупките, повдигайки съответните нишки. Така че определена комбинация от дупки в перфокарта направи възможно получаването на желания модел върху тъканта.
В компютърните науки перфокартите са били използвани за първи път в „интелигентните машини“ на колегиален съветник. С.Н. Корсаков(1832), механични устройства за извличане на информация и класификация на записи.
Основното предимство на перфокартите беше простотата и лекотата на манипулиране на данни. Възможно е да се добавят или премахват карти навсякъде в тестето и също така е лесно да се заменят една карта с друга. Но имаше и недостатъци, които с течение на времето започнаха да надделяват над плюсовете. На първо място, това е малък капацитет. По правило перфокартата съдържа само 80 знака. Това означава, че ще са необходими около 10 000 перфокарти за съхраняване на 1 MB данни. Също така, перфокартите се характеризираха с ниска скорост на четене и запис. Дори и най-бързите четци не обработваха повече от хиляда перфокарти в минута, което съответства на около 1,6 KB / min. И, разбира се, надеждност. Беше лесно да повредите перфокарта, изработена от тънък картон или да направите допълнителна дупка.
Пикът на развитието на перфокартите настъпва в средата на 20-ти век, а краят на ерата идва през 80-те години, когато те са заменени от по-напреднали
Пра-пра-пра-дядо на компютрите
Пра-пра-дядо на компютрите
В продължение на много години перфокартите служат като основен носител за съхранение и обработка на информация. Перфокартите са предците на флопи дисковете, дисковете, твърдите дискове, флаш паметта. Но те изобщо не се появиха с изобретяването на първите компютри, а много по-рано, в самото начало на 19 век ...
12 април 1805 г. император Наполеон Бонапарт и съпругата му посещават Лион. Най-големият тъкачен център в страната през 16-18 век е силно пострадал от революцията и е в плачевно състояние.
Повечето мануфактури фалираха, производството спря, а международният пазар все повече се изпълваше с английски текстил. Желаейки да подкрепи лионските майстори, през 1804 г. Наполеон прави голяма поръчка за платове тук, а година по-късно лично пристига в града.
По време на посещението императорът посети работилницата на известен Джоузеф Жакард, изобретател, където на императора беше показана удивителна машина. Монтиран върху обикновен стан, масата звънеше като дълга панделка от перфорирани ламаринени плочи, а от стана се опъваше, навивайки се на вал, копринена тъкан с изящна шарка.
В същото време не се изискваше майстор: машината работеше сама и, както обясниха на императора, дори чирак може да й служи добре.
Наполеон хареса колата. Няколко дни по-късно той нареди патентът на Жакард за тъкачна машина да бъде прехвърлен за обществено ползване, а самият изобретател да получи годишна пенсия от 3000 франка и правото да получава малка удръжка от 50 франка от всеки стан във Франция на на която стоеше неговата машина.
В крайна сметка обаче това приспадане възлиза на значителна сума - до 1812 г. 18 000 стана са оборудвани с ново устройство, а до 1825 г. вече 30 000.
1728 - Машинен инструмент на Сокол
Жан-Батист Фалкон създава своята машина на базата на първата такава машина, проектирана от Базил Бушон. Той беше първият, който измисли система от картонени перфокарти, свързани във верига.
Изобретателят изживява остатъка от дните си в просперитет, той умира през 1834 г., а шест години по-късно благодарните граждани на Лион издигат паметник на Жакар точно на мястото, където някога е била работилницата му. Жакардовата (или, в старата транскрипция, "жакард") машина беше важен градивен елемент в основата на индустриалната революция, не по-малко важен от железопътната линия или парния котел.
Но не всичко в тази история е просто и безоблачно. Например „благодарният“ Лион, който по-късно почете Жакард с паметник, счупи първия му недовършен стан и няколко пъти направи покушение върху живота му. А колата, честно казано, изобщо не е изобретена от него.
Как работи машината
За да се разбере революционната новост на изобретението, е необходимо да се представи в общи линии принципът на стана. Ако погледнете тъканта, можете да видите, че тя се състои от плътно преплетени надлъжни и напречни нишки. В производствения процес надлъжните нишки (основата) се изтеглят по протежение на машината; половината от тях са прикрепени през едната към рамката на „скоба“, другата половина към другата същата рамка.
Тези две рамки се движат нагоре и надолу една спрямо друга, разпространявайки нишките на основата, а совалка издърпва напречната нишка (utChk) напред-назад в получения навес. Резултатът е обикновено платно с нишки, преплетени през едно.
Рамките на валовете могат да бъдат повече от две, като те могат да се движат в сложна последователност, повдигайки или спускайки нишките на групи, поради което върху повърхността на тъканта се образува шарка. Но броят на кадрите все още е малък, рядко повече от 32, така че моделът е прост, редовно се повтаря.
На жакардовия стан изобщо няма рамки. Всяка нишка може да се мести отделно от останалите с помощта на пръчка с пръстен, който я захваща. Следователно, върху платното можете да тъчете модел с всякаква степен на сложност, дори картина.
Последователността на нишките се задава с помощта на дълга лента с перфокарти, като всяка карта съответства на едно преминаване на совалката. Картата се притиска към „четещите” проводни сонди, някои от тях влизат в дупките и остават неподвижни, останалите са вдлъбнати с картата надолу. Сондите са свързани към пръти, които контролират движението на нишките.
1900 г. - тъкачна работилница
Тази снимка е направена преди повече от век в тъкачната фабрика Даруел, Източен Ейршир, Шотландия. Много тъкачни цехове изглеждат така и до днес - не защото собствениците на фабриките пестят пари за модернизация, а защото жакардовите станове от онези години все още са най-универсалните и удобни.
Платната със сложни шарки можеха да се тъкат още преди жакарда, но само най-добрите майстори можеха да го направят, а работата беше адска. Работник по теглене се катереше вътре в машината и по команда на капитана ръчно повдигаше или спускаше отделни основни нишки, чийто брой понякога се изброяваше стотици.
Процесът беше много бавен, изискваше постоянно внимание и грешките бяха неизбежни. Освен това преоборудването на машината от едно платно със сложни шарки към друго произведение понякога се проточва в продължение на много дни.
Жакардовата машина свърши работата бързо, без грешки - и сама. Единственото трудно нещо сега беше пълненето на перфокарти. Изработването на един комплект отне седмици, но след като картите бяха направени, те можеха да се използват отново и отново.
совалкова машина
В началото на 19-ти век основният тип устройство за автоматично тъкане е совалковият стан. Дизайнът му беше доста прост: нишките на основата бяха опънати вертикално и совалка с форма на куршум лети между тях напред-назад, влачейки напречна (вътъчна) нишка през основата.
От незапомнени времена совалката се влачи на ръка, през 18 век този процес е автоматизиран; совалката беше "изстреляна" от едната страна, взета от другата, обърна се - и процесът се повтори. Зев (разстоянието между нишките на основата) за полета на совалката се осигуряваше с помощта на тръстика – гребен за тъкане, който отделяше една част от нишките на основата от другата и я повдигаше.
предшественици
Както вече споменахме, "умната машина" не е изобретена от Жакард - той само финализира изобретенията на своите предшественици. През 1725 г., четвърт век преди раждането на Жозеф Жакард, първото такова устройство е създадено от лионската тъкач Базил Бушон. Машината на Бушон се управляваше от перфорирана хартиена лента, където всяко преминаване на совалката отговаряше на един ред дупки. Имаше обаче малко дупки, така че устройството промени позицията само на малък брой отделни нишки.
Следващият изобретател, който се опита да подобри стана, се казва Жан-Батист Фалкон. Той замени лентата с малки листове картон, вързани в ъглите във верига; на всеки лист дупките вече бяха подредени в няколко реда и можеха да контролират голям брой нишки. Машината Falcon се оказа по-успешна от предишната и въпреки че не беше широко използвана, майсторът успя да продаде около 40 копия през живота си.
Третият човек, който се заел да доведе до съвършенство стана е изобретателят Жак дьо Вокансон, който през 1741 г. е назначен за инспектор на манифактури за тъкане на коприна. Vaucanson работи върху своята машина в продължение на много години, но изобретението му не е успешно: устройството, твърде сложно и скъпо за производство, все още може да контролира относително малък брой нишки, а тъканта с прост модел не изплаща разходите за оборудването.
Успехите и неуспехите на Жозеф Жакард
Жозеф Мари Жакард е роден през 1752 г. в предградията на Лион в семейство на потомствени канути - тъкачи, които са работили с коприна. Той е научен на всички тънкости на занаята, помага на баща си в работилницата и след смъртта на родителя си наследява бизнеса, но тъкмо се захваща далеч не веднага.
Йосиф успява да смени много професии, съден е за дългове, оженва се и след обсадата на Лион заминава като войник с революционна армия, вземайки със себе си шестнадесетгодишния си син. И едва след като синът му загина в една от битките, Жакард реши да се върне към семейния бизнес.
Връща се в Лион и отваря тъкачна работилница. Бизнесът обаче не беше много успешен и Жакард се интересува от изобретения. Той решава да направи машина, която да надмине творенията на Bouchon и Falcon, да бъде достатъчно проста и евтина, и в същото време да може да направи копринена тъкан, която не отстъпва по качество на ръчно тъканата коприна. В началото дизайните, които излязоха изпод ръцете му, не бяха много успешни.
Първата машина на Жакард, която работеше както трябва, не правеше коприна, а... рибарски мрежи. Той прочете във вестника, че Кралското дружество за подкрепа на изкуствата в Англия е обявило конкурс за производство на такова устройство. Той така и не получи награда от британците, но Франция се заинтересува от рожбата му и дори беше поканен на индустриално изложение в Париж. Това беше забележително пътуване.
Първо, те обърнаха внимание на Жакард, той придоби необходимите връзки и дори получи пари за по-нататъшни изследвания, и второ, той посети Музея на изкуствата и занаятите, където се намираше стана на Жак дьо Вокансон. Жакард го видя и липсващите части си дойдоха на мястото във въображението му: той разбра как трябва да работи неговата машина.
1841 - тъкачна работилница Carkill
Вплетена рисунка (направена през 1844 г.) изобразява сцена, състояла се на 24 август 1841 г. Мосю Каркил, собственикът на работилницата, подарява на херцог д'Омал платно с портрет на Жозеф Мари Жакард, изтъкан по същия начин през 1839 г. Тънкостта на работата е невероятна: детайлите са по-малки, отколкото на гравюрите.
Невероятната прецизност на жакардовия стан.
Известната картина „Посещение на херцога д’Омал в тъкачната работилница на г-н Каркил“ не е гравюра, както може да изглежда, рисунката е изцяло изтъкана на стан, оборудван с жакардова машина. Размерът на платното е 109 х 87 см, работата е направена от Мишел-Мари Каркил със собствените му ръце за фирмата Didier, Petit и C.
Процесът на mis en carte или програмиране на изображения върху перфокарти продължи много месеци и няколко души бяха ангажирани с това, а самото производство на платното отне осем часа. Лентата с 24 000 (повече от хиляда двоични клетки всяка) перфокарти беше дълга една миля.
Картината е възпроизведена само по специални поръчки, известно е за няколко платна от този тип, съхранявани в различни музеи по света.
И един портрет на жакард, изтъкан по този начин, е поръчан от Чарлз Бабидж, декан на катедрата по математика в университета в Кеймбридж. Между другото, херцог д'Омал, изобразен на платното, е не друг, а най-малкият син на последния крал на Франция Луи-Филип I.
Със своите разработки Жакард привлече вниманието не само на парижки академици. Тъкачите от Лион бързо осъзнаха каква заплаха представлява новото изобретение. В Лион, чието население до началото на 19 век е едва 100 000 души, повече от 30 000 души работят в тъкачната индустрия - тоест всеки трети жител на града е бил ако не майстор, то служител или чирак в тъкачната индустрия работилница. Опитът да се опрости процесът на изработка на тъкани би лишил много от работата.
В резултат на това една хубава сутрин тълпа дойде в работилницата на Жакард и счупи всичко, което той строи. Самият изобретател беше строго наказан, за да напусне недоброжелателя и да се заеме със занаята по примера на покойния си баща. Противно на увещанията на братята в магазина, Жакард не се отказва от изследванията си, но сега трябваше да работи тайно и завърши следващата кола едва през 1804 г.
Жакард получи патент и дори медал, но внимаваше да не търгува сам с „умни“ машини и по съвет на търговеца Габриел Детил смирено помоли императора да прехвърли изобретението в публична собственост на гр. Лион. Императорът изпълни молбата и награди изобретателя. Знаете края на историята.
Ерата на перфокартите
Самият принцип на жакардовата машина - възможността да се променя последователността на машината чрез зареждане на нови карти в нея - беше революционен. Сега го наричаме думата "програмиране". Последователността от действия за жакардовата машина беше дадена от двоична последователност: има дупка - няма дупка.
Скоро след като жакардовата машина стана широко разпространена, перфорираните карти (както и перфорираните ленти и дискове) започнаха да се използват в различни устройства.
Но може би най-известното от тези изобретения – и най-емблематичното в пътуването от стана до компютъра – е аналитичната машина на Чарлз Бабидж. През 1834 г. Бабидж, математик, вдъхновен от опита на Джакард с перфокарти, започва работа върху автоматично устройство за изпълнение на голямо разнообразие от математически задачи.
Преди това той е имал лошия опит в изграждането на „диференциален двигател“, обемно 14-тонно чудовище, пълно със зъбни колела; принципът на обработка на цифрови данни с помощта на зъбни колела се използва още от времето на Паскал, а сега те трябваше да бъдат заменени от перфокарти.
1824 г. - Различният двигател на Бабидж
Първият опит на Чарлз Бабидж да изгради аналитична машина е неуспешен. Громавото механично устройство, което представлява комбинация от валове и зъбни колела, е изчислено доста точно, но изисква твърде сложна поддръжка и висококвалифициран оператор.
Всичко, което е в съвременния компютър, присъства в аналитичната машина: процесор за извършване на математически операции („мелница“), памет („склад“), където се съхраняват стойностите на променливите и междинните резултати от операциите, имаше централно управляващо устройство, което изпълняваше и входни функции.изход.
Аналитичният механизъм трябваше да използва два вида перфокарти: голям формат за съхранение на числа и по-малък за софтуер. Бабидж работи върху своето изобретение в продължение на 17 години, но така и не успя да го завърши - нямаше достатъчно пари. Сегашният модел на „аналитичния двигател“ на Бабидж е построен едва през 1906 г., така че непосредственият предшественик на компютрите не е той, а устройства, наречени табулатори.
Табулаторът е машина за обработка на големи количества статистическа информация, текстова и цифрова; информацията беше въведена в табулатора с помощта на огромен брой перфокарти. Първите табулатори са проектирани и създадени за нуждите на Службата за преброяване на САЩ, но скоро те се използват за различни задачи.
От самото начало един от лидерите в тази област е компанията на Херман Холерит, човекът, който изобретява и произвежда през 1890 г. първата електронна табулираща машина. Компанията на Холерит е преименувана на IBM през 1924 г.
1890 - Табулатор на Холерит
Табулиращата машина на Херман Холерит е създадена за обработка на резултатите от Всеамериканското преброяване от 1890 г. Но се оказа, че възможностите на машината далеч надхвърлят обхвата на задачата.
Когато табулаторите бяха заменени от първите компютри, тук се запази принципът на управление с помощта на перфокарти. Беше много по-удобно да се зареждат данни и програми в машината с помощта на карти, вместо да се превключват множество превключватели.
На места и до днес се използват перфокарти. Така в продължение на почти 200 години основният език, на който човек общува с „умните“ машини, беше езикът на перфокартите.
Зареждане...
