Jeg vil vise deg hvordan informasjon ble registrert på hullkort. For eksempel vil vi skrive ordet "Hei" på dette hullkortet.

Dette bildet viser et hullkort som ikke har noen informasjon skrevet på det (det vil si at det er "tomt").
Informasjon om slike hullkort ble registrert ved å slå hull på visse steder; hvis det var en punktering, er det "1", og hvis det var en punktering i bestemt sted nei – deretter “0”. På de første og tre siste radene ble det notert serviceinformasjon, men åtte rader (fra raden med nuller til raden med syvere) er nøyaktig de radene der selve dataene ble lagret i form av gjennomhullede prikker, prikkene ble gjennomhullet der nødvendig, i stedet for den angitte tallraden.

Skiven i øvre venstre hjørne viser hvor "begynnelsen" av hullkortet er; det er åpenbart at denne siden ble satt inn i hullkortets lese-/skrivestasjon. Jeg vil på forhånd si at dette hullkortet har en minnekapasitet på 80 byte!

De. En vanlig 1,44 megabyte diskett kan lagre omtrent samme mengde informasjon som 18 000 hullkort!!! Nå håper jeg du kan forestille deg hvorfor, da disketter ble oppfunnet, sa de at tonnevis av hullkort umiddelbart ikke lenger var nødvendig.

Noen ganger vil jeg gjerne vise hvordan informasjon ble registrert på hullkort. For eksempel må vi skrive ordet "Hei" på dette hullkortet.


Vi vet at en datamaskin kun bruker nuller og enere i arbeidet sitt (ingen elektrisk signal / det er et signal). Disse nullene og enerne kalles biter. 8 biter er lik en byte.

Så det er 8 sifre "0" eller "1" i en byte, som kan plasseres i forskjellige kombinasjoner, for eksempel er disse alle byte: 01010101, 00000000, 01100100, 11111100 ...

Som du kan se, kan det være mange kombinasjoner av å plassere nuller og enere i en byte, og det er 256 av dem totalt. Det er 256 "forskjellige byte" i en datamaskin. Men for å gjøre det lettere for folk, utpeker datamaskinen disse bytene med alfabetiske symboler, tall og forskjellige tegn, fordi det er lettere for oss å oppfatte bokstaven "N" enn for eksempel kombinasjonen "11000101".

Disse måtene å utpeke binære kombinasjoner på kalles kodetabeller; de er forskjellige i hvert operativsystem og i hver datamaskin, men de kan også være de samme, og generelt kan programmereren endre typen datasymboler etter eget skjønn, akkurat som det velkjente programmet for DOS – keyrus.

Dette programmet legger til kyrilliske bokstaver til standardtegntabellen operativsystem DOS (som ble opprettet i Amerika, hvor det naturligvis var ingen som tenkte på det kyrilliske alfabetet), og nå kan vi lage og komfortabelt jobbe i programmer der inskripsjonene er skrevet på kyrillisk, og hvis vi ikke kjører keyrus-programmet, så i stedet for de kyrilliske inskripsjonene vil det være forskjellige "hieroglyfer", dvs. andre ikke-kyrilliske tegn.
Jeg håper du allerede har forstått at hver bokstav fra ordet "hei" har sin egen binære motstykke. For å oversette ordet vil vi bruke kodesiden til MS-DOS-operativsystemet
dens kodesett heter ASCII, og i Windows, for eksempel, heter kodetabellen Windows-1251.
For å skrive ordet "hei", må du først konvertere hver av bokstavene (bytes) til desimalkoden til ASCII-tabellen, jeg husker ikke lenger kodetabellen.
Og jeg har ikke boken med kodene med meg akkurat nå, så jeg måtte en rask løsning"bygg" et Pascal-program som ga meg desimalkodene for hver bokstav i ordet "hei"
Selve programmet er utrolig enkelt, men standard Pascal-funksjonen "ord" hjalp oss mye:


Vi kjører programmet, og nå har vi mottatt bokstavkodene for ordet «hei»: «P»-143, «p»-224, «i»-168, «v»-162, «e»-165, "t"-226.
Disse kodene i desimalsystem kalkulus, og datamaskinen fungerer binært, så la oss konvertere dem ved hjelp av en vanlig kalkulator:




Alle!
Vi har binære koder som kan "skrives" på et hullkort, starter fra øverste venstre hjørne og beveger seg nedover, og neste byte igjen øverst til venstre, under forrige byte, og så videre...
Slik vil det skrevne ordet "Hei" se ut på et hullkort
(svarte indikerer enere, men det er "ingen" nuller, eller rettere sagt, de er ikke merket). Nå, hvis du prøver å telle dette hullkortet, teller datamaskinen enheter, og der det ikke er lett/mekanisk kontakt (siden hullene ikke er stanset), vil datamaskinen "forstå" at det er "skrevet" nuller på hullkortet . Etter dette omkoder dataprogrammet de binære kodene til tegnkoder, og i henhold til disse kodene vil det vise inskripsjonen "Hei" på skjermen.

Problemer med å registrere deg på siden? KLIKK HER ! Ikke gå forbi en veldig interessant del av nettstedet vårt - besøksprosjekter. Der vil du alltid finne de siste nyhetene, vitser, værmelding (i en ADSL-avis), TV-program med bakke- og ADSL-TV-kanaler, de siste og mest interessante nyhetene fra høyteknologiens verden, de mest originale og fantastiske bildene fra Internett, et stort arkiv av blader i fjor, deilige oppskrifter i bilder, informative. Seksjonen oppdateres daglig. Alltid siste versjoner den beste gratis programmer for daglig bruk i delen Nødvendige programmer. Det er nesten alt du trenger til arbeidshverdagen. Begynn gradvis å forlate piratkopierte versjoner til fordel for mer praktiske og funksjonelle gratis analoger. Hvis du fortsatt ikke bruker chatten vår, anbefaler vi på det sterkeste at du gjør deg kjent med den. Der vil du finne mange nye venner. I tillegg er det den raskeste og effektiv måte ta kontakt med prosjektadministratorene. Antivirusoppdateringsdelen fortsetter å fungere - alltid oppdaterte gratisoppdateringer for Dr Web og NOD. Hadde du ikke tid til å lese noe? Fullstendig innhold Tickeren finner du på denne lenken.

Evolusjon av lagringsmedier. Del 1: Fra hullkort til DVDer

Datalagringsteknologier har blitt aktivt forbedret siden ankomsten av de første datamaskinene. Bare i går brukte vi 1,44-megabyte disketter, og i dag kan du finne 256-gigabyte flash-stasjoner på salg. Men dette er langt fra grensen. Mens ingeniører jobber med å lage nye, mer avanserte lagringsmedier, husker vi hvordan hullkort, magnetbånd og CD- og DVD-formater påvirket dataindustrien.

Siden antikken har folk lett etter måter å registrere og lagre forskjellig informasjon. Først malte de på steiner og leire. Så dukket det opp pergament, og senere papir. På 1900-tallet, med ankomsten av de første datamaskinene, ble det lettere å lagre informasjon, men utviklingen av lagringsmedier bare akselererte. Det ser ut til at vi i går skrev filene vi trengte på disketter. Og i dag bruker vi allerede 256 GB flash-stasjoner! Generelt står ikke utviklingen av informasjonslagringsteknologier stille. Derfor husker vi denne gangen hvor historien til datalagringsmedier begynte, og vi vil snakke om hvilke resultater industrien oppnådde ved slutten av det 20. århundre.

Jacquard maskin. Hullkort

Historien til lagringsmedier går tilbake til begynnelsen av 1800-tallet. Dessuten fungerer den som stamfaderen til lagringsenheter - hvem hadde trodd! - vevstol. Forfatteren av den første oppfinnelsen innen datalagring var den franske oppfinneren Joseph Marie Jacquard. I lang tid Han jobbet med maskiner som lærling, vever og justerer, så hans rike erfaring hjalp ham i stor grad i hans videre oppfinnsomme aktiviteter. Så hva var Jaccards innovative idé? Til tross for at stoffproduksjon på den tiden var en ganske kompleks prosess, var det i kjernen en konstant repetisjon av de samme handlingene. Jaccard konkluderte med at denne prosessen kunne automatiseres.

Den franske oppfinneren kom opp med et slikt system, som brukte spesielle solide plater med hull i arbeidet. De var verdens første hullkort. Tidligere ble lignende plater brukt i Vaucanson- og Bouchon-maskiner, men disse enhetene var for dyre å produsere og slo derfor aldri rot. I sin egen utvikling tok Jacquard hensyn til alle manglene ved disse enhetene. Antallet hullrader i platene ble økt, noe som sikret behandlingen av et større antall tråder, og følgelig økt produktiviteten til maskinen. I tillegg er prosessen med å mate plater inn i leseenheten - et sett med sonder koblet til gjengestenger - blitt betydelig forenklet. Da platen passerte, falt probene ned i hullene, løftet opp de tilsvarende trådene og dannet hovedoverlappingene i stoffet. Dermed gjorde en viss kombinasjon av hull på platen det mulig å lage stoff med ønsket mønster.

Jacquard skapte den første automatiserte maskinen i 1801 og foredlet den i løpet av flere år. For sine prestasjoner mottok oppfinneren en pensjon på 3000 franc og godkjenning fra Napoleon. Imidlertid hadde verken Jacquard selv eller den franske keiseren noen den minste idé hvor viktig denne oppfinnelsen vil bli i fremtiden.

På 30-tallet av 1800-tallet trakk den engelske matematikeren Charles Babbage oppmerksomheten til hullkortene utviklet av Jaccard. På den tiden jobbet det vitenskapelige sinnet med å lage en analytisk motor og bestemte seg for å bruke hullkort i utformingen. For dette tok engelskmannen til og med en tur til Frankrike for å studere Jacquards maskiner i detalj. Akk, men fordi lavt nivå teknologi og mangel på økonomiske ressurser, så Babbages analytiske motor aldri dagens lys. Imidlertid ble designet senere prototypen til moderne datamaskiner.

I tillegg ble hullkort brukt i tabulatoren utviklet i 1890 av Herman Hollerith. Tabulatoren var en mekanisme for å behandle statistiske data og ble brukt til fordel for US Census Bureau. Forresten, Tabulating Machine Company opprettet av Hollerith ble til slutt omdøpt til International Business Machines (IBM). I flere tiår utviklet og promoterte IBM hullkortteknologi. På midten av 1900-tallet ble de brukt overalt, og ble spesielt utbredt i datateknologi og ulike maskiner. Nedgangen i epoken med hullkort kom på 1980-tallet, da de ble erstattet av mer avanserte magnetiske lagringsmedier. Interessant nok eksisterte IBMs hullkortforskningsavdeling frem til 2000-tallet. I 2002 studerte IBM for eksempel å lage et hulkort på størrelse med et frimerke som kunne inneholde opptil 25 millioner sider med informasjon.

Magnetiske disker

Til tross for at hullkort var enkle å produsere, hadde de også en rekke ganske betydelige ulemper. For det første er det en liten kapasitet. Et standard hullkort inneholdt omtrent 80 tegn, som tilsvarte 100 byte med informasjon. Dette er veldig lite. Døm selv: Lagring av én megabyte med data vil kreve over ti tusen av disse hullkortene. For det andre er det lav lese- og skrivehastighet. Selv de mest avanserte leseenhetene kunne ikke behandle mer enn tusen hullkort per minutt. Det vil si at de kun leser 1,6 KB data per sekund. Og for det tredje er dette lav pålitelighet og umuligheten av gjentatt opptak. Selvfølgelig er ikke begrepet "pålitelighet" helt riktig å bruke i forhold til hullkort. Du må imidlertid innrømme at det ikke er vanskelig å skade en tallerken laget av tynn papp. I tillegg til dette var det nødvendig å lage hull i kortene veldig nøye og forsiktig: ett ekstra "hull" - og hullkortet ble ubrukelig, og informasjonen som var lagret på det gikk uopprettelig tapt.

En ny tilnærming til datalagring var nødvendig. Og på midten av 1900-tallet ble de første magnetiske lagringsmediene skapt. Tiden for denne typen lagringsenheter ble åpnet av magnetisk film utviklet av den tyske ingeniøren Fritz Pflumer. Et patent for denne enheten ble utstedt tilbake i 1928, men tyske myndigheter "gjemt" teknologien i landet så lenge at den ble kjent utenfor landet først etter slutten av andre verdenskrig. Den magnetiske filmen ble laget av et tynt lag papir som jernoksidpulver ble sprayet på. Ved opptak av informasjon ble filmen utsatt for et magnetisk felt, og en viss magnetisering ble beholdt på overflaten av båndet. Denne egenskapen ble deretter brukt av leseenheter.

Magnetisk tape ble først brukt i UNIVAC-I kommersielle datamaskin, utgitt i 1951. Den første kopien havnet forresten i det samme amerikanske folketellingsbyrået. Den magnetiske filmen som ble brukt i UNIVAC-I var mye mer romslig enn hullkort. Volumet var lik kapasiteten til ti tusen hullkort, det vil si at det var omtrent 1 MB.

Utviklingen av magnetbåndteknologi fortsatte frem til 1980-tallet. I løpet av denne tiden ble slike stasjoner hovedsakelig brukt i stormaskiner og minidatamaskiner. Vel, siden 80-tallet har magnetbånd kun blitt brukt til backup av datalagring. Dette ble forenklet av det faktum at tapekassetter forble et pålitelig og veldig billig lagringsmedium. Men selv til tross for disse fordelene, på slutten av 2000-tallet, spådde eksperter slutten på epoken med magnetbånd - prisene på harddisker fortsatte å falle. I tillegg tilbød de høy opptakstetthet. Siden 2008 har båndstasjonsmarkedet krympet med rundt 14 % per år, og selv teknologiens ivrige talsmenn har erkjent at den ikke har noen sjanse til å overleve. Situasjonen endret seg imidlertid dramatisk i 2011. I Thailand var det en flom som varte, ifølge offisielle data, 175 dager. Som følge av flommen ble flere industrisoner oversvømmet, hvor harddiskfabrikker til selskaper som Seagate, Western Digital og Toshiba var lokalisert. Som et resultat økte produktprisene med 60 %, og produksjonsvolumet falt. Så magnetbånd fikk et nytt liv.

Det er verdt å merke seg at båndstasjoner vanligvis brukes i områder hvor det er nødvendig å lagre svært et stort nummer av informasjon. For eksempel i alle store studier. Dermed brukes magnetbånd til å registrere resultatene av forskning ved Large Hadron Collider. Alberto Pace, leder for CERNs databehandlings- og lagringsavdeling, snakket en gang om fordelene med teknologien. Han bemerket at magnetbånd har fire hovedfordeler i forhold til harddisker. Først og fremst er det fart. Selv om det tar en spesialisert robot opptil 40 sekunder å velge riktig bånd og sette det inn i leseren, er det fire ganger raskere å lese data fra båndet enn fra en harddisk. En annen fordel med magnetbånd, ifølge Pace, er dens pålitelighet. Går den i stykker kan den enkelt limes sammen. I dette tilfellet går bare noen få hundre megabyte data tapt. Når det mislykkes HDD, absolutt all data går tapt. Lederen for CERN-divisjonen ga noen statistikker angående påliteligheten til enhetene. I gjennomsnitt, per år ved CERN, av 100 petabyte med data som er lagret på magnetbånd, går altså bare noen få hundre megabyte tapt. Harddisker inneholder omtrent 50 petabyte med informasjon, og hvert år mister en organisasjon opptil flere hundre terabyte som følge av HDD-feil. Den tredje fordelen med magnetbånd er energieffektiviteten, eller snarere kostnadseffektiviteten. Selve båndene er lagret i en inaktiv tilstand, derfor bruker de ikke energi. Til slutt, den fjerde tingen er sikkerhet. Hvis angripere får tilgang til harddisker, kan de ødelegge all informasjon i løpet av få minutter. Ved magnetbånd kan dette ta mer enn ett år.

Ytterligere to fordeler med båndstasjoner ble påpekt av Evangelos Elefthero, leder for avdelingen for lagringsteknologi ved IBM Research Laboratory i Zürich. Han bemerket at magnetbånd fortsatt er billigere enn harddisker. 1 GB HDD koster omtrent 10 cent, mens kostnaden for tilsvarende magnetbåndkapasitet er estimert til 4 cent. Elefthero la også merke til holdbarheten til båndene. En slik stasjon vil tjene trofast selv etter 30 år, mens driftssyklusen til en harddisk bare er 5 år.

Det er imidlertid verdt å forstå at magnetbånd aldri igjen vil bli brukt som det eneste datalagringssystemet. De inntar en viktig plass i den hierarkiske strukturen til informasjonslagring, men er ikke (og vil ikke være) dens hovedledd.

Disketter

Det neste trinnet i utviklingen av magnetiske lagringsmedier var disketten, som ble introdusert i 1971. IBM jobbet med å lage enheten. I 1967 trengte den blå giganten å sende programvareoppdateringer til kundene, og et team av ingeniører ledet av Alan Shugart kom opp med ideen om en kompakt og rask diskett. Noen år senere skapte IBM en 8-tommers diskett med en kapasitet på 80 KB med mulighet til å skrive én gang. Løsningen var ikke særlig vellykket, siden den trakk til seg mye støv og var for skjør for en lommeenhet. Derfor bestemte utviklerne seg for å pakke disketten i et beskyttende plasthus med stofffôr.

Ved design var disketten en disk laget av polymermaterialer som ble påført et magnetisk belegg. Plasthuset hadde flere hull. Den sentrale var beregnet på drivspindelen, det lille hullet var et indekshull, det vil si at det gjorde det mulig å bestemme begynnelsen av sektoren. Til slutt, gjennom et rektangulært hull med avrundede hjørner, arbeidet stasjonens magnethoder direkte med disken.

For å lese disketter begynte datamaskiner å bli utstyrt med diskstasjoner, men kostnadene for slike enheter var sammenlignbare med kostnadene for hele systemet. Derfor fortsatte mange å bruke kassetter. Det tok lang tid før disketter erstattet magnetbånd.

Etter opprettelsen av den første disketten fortsatte arbeidet med denne standarden. I 1973 økte kapasiteten til 8-tommers disketten til 256 KB, og to år senere var kapasiteten så mye som 1000 KB. Den største ulempen med disketten da var størrelsen. Diameteren på disken nådde anstendige 203 mm, og dette tar ikke hensyn til diskettkroppen. I beste fall kan en slik enhet passe inn i en ryggsekk eller en mellomstor veske. Men disketten ble unnfanget som håndholdt enhet! Derfor, i 1976, foreslo Shugart et nytt format - 5,25 tommer.

Hvorfor akkurat denne størrelsen? Det er en oppfatning at Alan Shugart en gang satt på en bar med An Wang fra Wang Laboratories. Ingeniørene diskuterte et nytt diskettformat, og under samtalen oppsto ideen om å lage en enhet på størrelse med en serviett. De nye løsningene kalles mini-floppy.

I design skilte 5,25-tommers disketter seg bare litt fra sine 8-tommers motstykker. Plasseringen av hullene på disketten har delvis endret seg, og kabinettet har blitt sterkere. Kantene på drivhullet ble beskyttet med en plast- eller metallring. Opprinnelig var volumet på slike disketter 110 KB, men i 1984 ble det økt til 1,2 MB. Det var med 5,25-tommers løsninger at den utbredte distribusjonen av disketter startet. Dette ble tilrettelagt av en lavere pris sammenlignet med 8-tommers enheter.

I 1981 fikk disketten sitt vanlige format - 3,5 tommer. Dette designet ble foreslått av Sony. Opprinnelig var diskettstørrelsen 720 KB, men et par år senere ble den doblet. Litt senere dukket det opp mer romslige løsninger med en kapasitet på 2,88 MB. Mange store selskaper støttet den reduserte standarden. For eksempel, Apple-selskap Allerede i 1984 installerte den stasjoner for 3,5-tommers disketter på Macintosh-datamaskiner.

På begynnelsen av 90-tallet tilfredsstilte ikke kapasiteten til disketter alle brukere. Samtidig ble det utviklet hele linjen ulike standarder som skulle erstatte 3,5-tommers disketter. Den mest populære av dem var Iomega Zip. I utformingen gjentok en slik diskett stort sett eksisterende. Iomega Zip-bæreren var en polymerskive belagt med et ferromagnetisk lag. Disketthuset var laget av plast og hadde en beskyttende lukker. Volumet av slike løsninger var 100 eller 250 MB, og etter en stund ble til og med 750 MB enheter utgitt! I tillegg ga Iomega Zip høyere skrive- og lesehastigheter. Standarden klarte imidlertid aldri å fjerne 3,5-tommers disketter fra toppen. Skyld på alt - høy pris enheter. Og la oss innse det, Zip-disketter var ikke pålitelige i det hele tatt.

Optisk lagring. CD

Parallelt med disketter utviklet det optiske lagringsmarkedet seg også. Det første tegnet i dette området var en enhet kalt Laserdisc (LD), utviklet i 1969 av Philips. Mediet var beregnet for hjemmevisning av filmer. Den støttet analog video- og lydopptak. Litt senere ble lyden digital. Laserdisc hadde en rekke fordeler i forhold til VHS- og Betamax-kassettstandardene, men klarte aldri å erstatte dem. Formatet var hovedsakelig populært i USA og Japan. I Europa behandlet de ham ganske kjølig. Den første filmen som ble utgitt på LD var forresten Jaws. Dette skjedde i 1978 i USA. Siste filmer ble utgitt på laserdisc av Paramount i 2000. Til tross for feilen i standarden, påvirket teknologiene som ble brukt i den utviklingen av neste generasjons formater.

Laserdisc ble erstattet av det mye mer vellykkede Compact Disc-formatet (CD). CD-standarden ble utviklet med felles innsats selskaper som Sony og Philips, og ble utgitt i 1982. Opprinnelig var CD-er ment å kun brukes til å lagre lydopptak i digital form, men etter hvert begynte man å lagre og distribuere filer av alle typer på CD-er. Dette ble også forenklet av det faktum at fra 1987 begynte Microsoft og Apple å bruke CD-stasjoner i sine personlige datamaskiner.

Hvordan fungerer en CD? Den består av et polykarbonatsubstrat belagt med et tynt lag metall. Dette laget er beskyttet av lakk, som som regel påføres noen bilder, logoer og andre ting. Informasjon er registrert på disken i form av et spiralspor av fordypninger, eller groper (fra den engelske pit - fordypning), ekstrudert til en polykarbonatbase. Vanligvis er en gropstørrelse omtrent 500 nm bred, 100 nm dyp, og lengden varierer fra 850 til 3500 nm. Avstanden mellom groper kalles land. Utlån er vanligvis 1,6 mikron. Gropene sprer eller absorberer lyset som faller på dem, og underlaget reflekterer det. Lesing av informasjon fra en CD skjer ved hjelp av en laserstråle som danner en lysflekk med en diameter på omtrent 1,2 mikron. Hvis laseren treffer landet, registrerer den mottakende fotodioden det maksimale signalet. Dette er en logisk enhet. Hvis lys treffer gropen, oppdager fotodioden lys med lavere intensitet. Og dette vil allerede være et logisk null.

De første CD-ene var utelukkende ment for lesing. Under produksjonsprosessen ble groper umiddelbart påført polykarbonatsubstratet, og deretter ble overflaten dekket med et reflekterende lag og beskyttende lakk.

I lang tid var den maksimale kapasiteten til en CD 650 MB. Dette tilsvarte 74 minutter med kvalitetslydinnhold. På 80-tallet virket dette volumet uuttømmelig for brukerne. Bare siden 2000 har 700 megabyte disker blitt utbredt. Det var også enheter med en kapasitet på 800 MB.

Men la oss gå tilbake til 80-tallet. Rett etter utgivelsen av de første CD-ene gjorde brukerne det klart at de ønsket å spille inn informasjonen de trengte på plater hjemme. Slik ble CD-R-teknologien (Compact Disc-Recordable) født. CD-R-emner kan brukes til opptak én gang. Dette krevde en spesiell CD-brenner.

Strukturelt skilte CD-R-plater seg fra CD-er bare i nærvær av ett lag til mellom polykarbonatet og reflektoren. Dette laget var laget av organisk gjennomsiktig fargestoff. Fargestoffet hadde en interessant egenskap: når det ble oppvarmet, kollapset det og ble mørkere. Mens den registrerte informasjon til disken, la laseren, som endret kraften, mørke prikker på overflaten av disken - det vil si at den rett og slett ble utbrent nødvendige soner fargestofflag. Ved lesing ble disse mørke prikkene oppfattet som pitaer. CD-R-teknologi ble utgitt i 1988.

Den siste milepælen innen CD-utvikling var utgivelsen av CD-RW-standarden (Compact Disc-Rewritable). I motsetning til CD-R, kan en slik plate brennes flere ganger. Utformingen av CD-RW var lik CD-R, bortsett fra laget mellom polykarbonatet og reflektoren. Hvis CD-R brukte et organisk fargestoff, ble det i CD-RW erstattet av et spesielt uorganisk aktivt materiale. Under påvirkning av en kraftig laserstråle ble dette materialet også mørkere og imiterte pita. Mørkingen skjedde som følge av overgangen av materiale fra aggregeringstilstand til krystallinsk.

Toppen av CD-popularitet skjedde på 90- og 2000-tallet. Og likevel, å snakke om denne standarden i preteritum er på en eller annen måte feil, fordi CD-er fortsatt brukes den dag i dag.

DVD-standard

DVD-standarden (Digital Versatile Disc) ble introdusert for publikum i 1996. Utviklingen av formatet begynte omtrent 5 år før kunngjøringen. Mer presist var det i utgangspunktet planlagt å lage to uavhengige standarder. Philips og Sony jobbet med MMCD-teknologi (Multimedia Compact Disc), og en allianse av 8 selskaper, inkludert Toshiba og Time Warner, utviklet Super Disc. Gjennom innsatsen til IBM var innsatsen til alle utviklere i stand til å forene - det amerikanske selskapet ønsket virkelig ikke å gjenta historien med konkurransen mellom VHS- og Betamax-kassettstandardene på 70-tallet. Slik ble DVD-standarden til.

Interessant nok ble teknologien i utgangspunktet utviklet med tanke på videoinnhold. Det var forventet at DVD ville erstatte de aldrende videobåndene. Derfor sto først forkortelsen for Digital Video Disc. Heldigvis var disken ideell for lagring av data i alle formater, og dekrypteringen ble raskt endret til Digital Versatile Disc.

Hvis du tror at det er en veldig stor forskjell mellom DVD og CD, så tar du feil. Strukturelt er DVD-en stort sett den samme som forgjengeren. Hovedforskjellen er at DVD-er bruker en rød laser med en bølgelengde på 650 nm, som er 130 nm mindre enn CD-er. Dette gjorde det mulig å redusere størrelsen på lysflekken, og derfor minste størrelse informasjonsceller. Opptakstettheten har med andre ord økt. Som et resultat kan en DVD inneholde 6,5 ganger mer informasjon enn en CD.

I 1997 dukket DVD-R(W)-standarden opp. For å lage den ble den samme teknologien brukt som ble brukt i CD-R. Til tross for dette tok det fortsatt lang tid før DVD-R(W) ble utbredt. Hovedhindringen for spredningen av standarden var kostnadene for stasjonen og selve platene: den første DVD-R(W)-stasjonen kostet $17 000, og hver plate kostet $50.

Det skal bemerkes at det også er DVD+R(W)-formatet, introdusert i 2002. Den ble utviklet av en allianse av selskaper som inkluderte Sony og Philips. Faktum er at når du opprettet DVD-R(W), ble ikke alle ønsker og utviklingen til selskapene i denne alliansen tatt i betraktning. Slik så DVD+R(W) ut. Dette formatet skilte seg fra "minus" ved at det hadde spesielle markeringer som forenklet plasseringen av hodet, og et annet reflekterende lagmateriale.

Når det gjelder DVD-kapasitet, er den vanligvis 4,7 GB. I tillegg finnes det også tolags DVD-er. I slike enheter registreres informasjon i to forskjellige lag - et vanlig nedre og et gjennomskinnelig øvre. Å lese informasjon fra ulike nivåer laseren må endre fokus. Dual-layer-plater kan inneholde opptil 8,5 GB data. Etter dobbeltlagsplater dukket det opp dobbeltsidige plater. Disse diskene har arbeidssider på begge sider. Hver side er dobbeltlags. Volumet på en slik disk er 17 GB.

I stedet for en konklusjon

På dette tidspunktet stoppet utviklingen av DVD-standarden - utviklerne innså sitt fulle potensial. DVD er erstattet av HD-DVD og Blu-ray-formater. Men vi vil snakke om dem, så vel som flash-minne, harddisker og mange andre teknologier neste gang.

Original hentet fra: Når dukket numeriske datamaskiner opp?

Tilbake på 1700-tallet. Riktignok var ikke maskinene metallskjærende, men veving.

I mange år fungerte hullkort som hovedmediet for lagring og behandling av informasjon. Hulkort er forfedrene til disketter, disker, harddisker og flashminne. Men de dukket ikke opp med oppfinnelsen av de første datamaskinene, men mye tidligere, helt på begynnelsen av 1800-tallet ...

Den 12. april 1805 besøkte keiser Napoleon Bonaparte og hans kone Lyon. Landets største vevesenter på 1500-–1700-tallet led sterkt under revolusjonen og var i en begredelig tilstand.

De fleste fabrikkene gikk konkurs, produksjonen sto stille, og det internasjonale markedet ble stadig mer fylt med engelske tekstiler. Napoleon ønsket å støtte Lyon-håndverkere, og la inn en stor bestilling på tøy her i 1804, og et år senere ankom han selv til byen.

Under besøket besøkte keiseren verkstedet til en viss Joseph Jacquard, en oppfinner, hvor keiseren ble vist en fantastisk maskin. Den enorme tingen, installert på toppen av en vanlig vevstol, klirret med et langt bånd av perforerte tinnplater, og fra vevstolen strakte seg, viklet seg inn på et skaft, silkestoff med det mest utsøkte mønsteret.

Samtidig var det ikke nødvendig med noen mester: maskinen fungerte på egen hånd, og som de forklarte til keiseren, kunne til og med en lærling lett betjene den.

Napoleon likte bilen. Noen dager senere ga han ordre om at Jacquards patent på en vevemaskin skulle overføres til offentlig bruk, og at oppfinneren selv skulle få en årlig pensjon på 3000 franc og rett til å motta en liten royalty på 50 franc fra hver vevstol i Frankrike d. som maskinen hans sto.

Imidlertid ble dette fradraget til slutt et betydelig beløp - i 1812 var 18 000 vevstoler utstyrt med den nye enheten, og i 1825 - allerede 30 000.

1728 - Falcons maskin

Jean-Baptiste Falcon skapte maskinen sin basert på den første slike maskinen designet av Basil Bouchon. Han var den første som kom med et system med hullkort i papp koblet i en kjede.

Oppfinneren levde resten av dagene i velstand; han døde i 1834, og seks år senere reiste de takknemlige innbyggerne i Lyon et monument til Jacquard på samme sted der verkstedet hans en gang hadde vært. Jacquard-maskinen (eller, i den gamle transkripsjonen, "Jacquard") var en viktig murstein i grunnlaget for den industrielle revolusjonen, ikke mindre viktig enn Jernbane eller dampkjele.

Men ikke alt i denne historien er enkelt og rosenrødt. For eksempel brøt de "takknemlige" Lyons, som senere hedret Jacquard med et monument, sin første uferdige maskin og gjorde flere forsøk på livet hans. Og for å fortelle sannheten, han oppfant ikke bilen i det hele tatt.

Hvordan maskinen fungerte

For å forstå den revolusjonerende nyheten ved oppfinnelsen, er det nødvendig å generell disposisjon representerer driftsprinsippet til en vevstol. Hvis du ser på stoffet, kan du se at det består av tett sammenflettede langsgående og tverrgående tråder. Under produksjonsprosessen trekkes langsgående tråder (varp) langs maskinen; halvparten av dem er festet gjennom en til "skaft"-rammen, den andre halvparten - til en annen lignende ramme.

Disse to rammene beveger seg opp og ned i forhold til hverandre, og sprer varptrådene, og en skyttel suser frem og tilbake i det resulterende skuret og trekker den tverrgående tråden (veft). Resultatet er et enkelt stoff med tråder flettet gjennom hverandre.

Det kan være mer enn to tilhelede rammer, og de kan bevege seg i en kompleks sekvens, heve eller senke trådene i grupper, noe som skaper et mønster på overflaten av stoffet. Men antallet rammer er fortsatt lite, sjelden mer enn 32, så mønsteret viser seg å være enkelt, og gjentas regelmessig.

Det er ingen rammer i det hele tatt på en jacquardvevstol. Hver tråd kan bevege seg separat fra de andre ved hjelp av en stang med en ring som fanger den. Derfor kan et mønster av enhver grad av kompleksitet, til og med et maleri, veves inn på lerretet.

Bevegelsessekvensen til trådene settes ved hjelp av en lang sløyfestripe med hullkort, hvor hvert kort tilsvarer ett pass av skyttelen. Kortet presses mot de "lesende" ledningsprobene, noen av dem går inn i hullene og forblir ubevegelige, resten er innfelt med kortet nede. Sondene er koblet til stenger som styrer bevegelsen til gjengene.

1900 - vevverksted

Dette fotografiet ble tatt for mer enn et århundre siden i fabrikkgulvet på en vevefabrikk i Darvel (East Ayrshire, Skottland). Mange veveverksteder ser slik ut den dag i dag - ikke fordi fabrikkeiere sparer penger på modernisering, men fordi jacquardvevstoler fra disse årene fortsatt er de mest allsidige og praktiske.

Allerede før Jacquard visste de hvordan de skulle veve komplekst mønstrede lerreter, men bare de beste mestrene, og arbeidet var helvete. En arbeider-trekker klatret inn i maskinen og, etter kommando fra mesteren, løftet eller senket de individuelle varptrådene manuelt, hvorav antallet noen ganger utgjorde hundrevis.

Prosessen var veldig langsom, krevde konstant konsentrert oppmerksomhet, og feil oppsto uunngåelig. I tillegg tok det noen ganger mange dager å omutstyre maskinen fra et komplekst mønstret lerret til et annet arbeid.

Jacquards maskin gjorde jobben raskt, uten feil – og av seg selv. Det eneste vanskelige nå var å stappe hullkortene. Det tok uker å produsere et enkelt sett, men når de først ble produsert, kunne kortene brukes igjen og igjen.

Skyttemaskin

På begynnelsen av 1800-tallet var hovedtypen for automatisk veveinnretning skyttelveven. Designet var ganske enkelt: renningstrådene ble strukket vertikalt, og en kuleformet skyttel fløy frem og tilbake mellom dem og trakk en tverrgående (veft) tråd gjennom renningen.

Fra uminnelige tider ble skyttelen trukket for hånd, på 1700-tallet ble denne prosessen automatisert; skyttelen ble "skutt" fra den ene siden, mottatt av den andre, snudd - og prosessen ble gjentatt. Skuret (avstanden mellom varptrådene) for passasje av skyttelen ble forsynt ved hjelp av et siv - en vevkam, som skilte den ene delen av varptrådene fra den andre og løftet den.

Forgjengere

Som allerede nevnt, var det ikke Jacquard som oppfant den "smarte maskinen" - han modifiserte bare oppfinnelsene til forgjengerne. I 1725, et kvart århundre før fødselen til Joseph Jacquard, ble den første slike enheten laget av Lyon-veveren Basile Bouchon. Bouchons maskin ble styrt av et perforert papirbelte, hvor hver passasje av skyttelen tilsvarte en rad med hull. Imidlertid var det få hull, så enheten endret posisjonen til bare et lite antall individuelle tråder.

Den neste oppfinneren som prøvde å forbedre vevstolen het Jean-Baptiste Falcon. Han erstattet tapen med små pappark bundet i hjørnene til en kjede; på hvert ark var hullene allerede plassert i flere rader og kunne kontrollere et stort antall tråder Falcons maskin viste seg å være mer vellykket enn den forrige, og selv om den ikke ble mye brukt, klarte mesteren i løpet av livet å selge rundt 40 eksemplarer.

Den tredje som tok på seg å bringe vevstolen til virkelighet var oppfinneren Jacques de Vaucanson, som i 1741 ble utnevnt til inspektør for silkevevefabrikker. Vaucanson jobbet på maskinen sin i mange år, men oppfinnelsen hans var ingen suksess: enheten, som var for kompleks og dyr å produsere, kunne fortsatt kontrollere et relativt lite antall tråder, og stoff med et enkelt mønster betalte ikke tilbake kostnadene av utstyret.

Suksesser og fiaskoer til Joseph Jacquard

Joseph Marie Jacquard ble født i 1752 i utkanten av Lyon, inn i en familie av arvelige canutes - vevere som jobbet med silke. Han ble opplært i alle forviklingene ved håndverket, hjalp faren på verkstedet, og etter at foreldrene døde arvet han virksomheten, men han begynte ikke med veving med en gang.

Joseph klarte å endre mange yrker, ble prøvd for gjeld, giftet seg, og etter beleiringen av Lyon dro han som soldat med den revolusjonære hæren og tok med seg sin seksten år gamle sønn. Og først etter at sønnen døde i en av kampene, bestemte Jacquard seg for å gå tilbake til familiebedriften.

Han returnerte til Lyon og åpnet et veveverksted. Virksomheten var imidlertid ikke særlig vellykket, og Jacquard ble interessert i oppfinnelser. Han bestemte seg for å lage en maskin som ville overgå kreasjonene til Bouchon og Falcon, ville være ganske enkel og billig, og samtidig kunne produsere silkestoff som ikke var dårligere i kvalitet enn håndvevd stoff. Til å begynne med var designene som kom ut av hendene hans ikke særlig vellykkede.

Jacquards første maskin, som fungerte skikkelig, laget ikke silke, men... fiskegarn. Han leste i avisen at det engelske Royal Society for the Promotion of the Arts hadde utlyst en konkurranse for produksjon av en slik enhet. Han mottok aldri en pris fra britene, men idebarnet hans ble interessert i Frankrike og ble til og med invitert til en industriutstilling i Paris. Det var en landemerketur.

For det første tok de hensyn til Jacquard, han skaffet seg de nødvendige forbindelsene og fikk til og med penger til videre forskning, og for det andre besøkte han Museum of Arts and Crafts, der Jacques de Vaucansons vevstol sto. Jacquard så ham, og de manglende delene falt på plass i fantasien hans: han forsto hvordan maskinen hans skulle fungere.

1841 - Carkill veveverksted

Det vevde designet (laget i 1844) skildrer en scene som fant sted 24. august 1841. Monsieur Carquille, eieren av verkstedet, gir hertugen d'Aumal et lerret med et portrett av Joseph Marie Jacquard, vevd på samme måte i 1839. Subtiliteten i verket er utrolig: detaljene er finere enn i graveringene.

Utrolig presisjon av Jacquard-maskinen

Det berømte maleriet "The Visit of the Duc d'Aumale to the veveworkshop of Mr. Carquilla" er ikke en gravering, som det kan virke - tegningen er fullstendig vevd på en vevstol utstyrt med en jacquardmaskin. Lerretsstørrelsen er 109 × 87 cm, arbeidet ble utført av mesteren Michel-Marie Carquille selv for firmaet "Didier, Petit og C".

Prosess mis en carte , eller programmering, bilder på hullkort, varte i mange måneder, og flere personer var involvert i dette, og selve produksjonen av lerretet tok åtte timer. Båndet med 2400 (mer enn tusen binære celler hver) hullkort var en kilometer langt.

Maleriet ble kun reprodusert på spesialbestilling; flere malerier av denne typen er kjent for å være lagret i forskjellige museer rundt om i verden.

Og ett portrett av Jaccard vevd på denne måten ble bestilt av dekanen ved Institutt for matematikk ved Cambridge University, Charles Babbage. Forresten, hertugen d'Aumalle, avbildet på lerretet, er ingen ringere enn den yngste sønnen til den siste kongen av Frankrike, Louis Philippe I.

Med sin utvikling vakte Jacquard oppmerksomheten til ikke bare parisiske akademikere. Lyon vevere innså raskt trusselen som den nye oppfinnelsen utgjør. I Lyon, hvis befolkning på begynnelsen av 1800-tallet var knapt 100 000, jobbet mer enn 30 000 mennesker i veveindustrien - det vil si at hver tredje innbygger i byen var, om ikke en mester, så en arbeider eller lærling i en veving. verksted. Å prøve å forenkle stofffremstillingsprosessen ville sette mange mennesker uten jobb.

Som et resultat kom det en god morgen en folkemengde til Jacquards verksted og knuste alt han hadde bygget. Oppfinneren selv ble strengt straffet for å forlate sine onde måter og ta opp et håndverk, etter eksemplet til sin avdøde far. Til tross for formaningene fra brødrene hans i verkstedet, forlot ikke Jacquard forskningen sin, men nå måtte han jobbe i hemmelighet, og han fullførte neste bil først i 1804.

Jacquard fikk patent og til og med medalje, men han var på vakt mot å selge "smarte" maskiner på egen hånd, og etter råd fra kjøpmannen Gabriel Detille ba han ydmykt keiseren om å overføre oppfinnelsen til offentlig eiendom byen Lyon. Keiseren innvilget forespørselen og belønnet oppfinneren. Du vet slutten på historien.

Hullkort-æra

Selve prinsippet til jacquard-maskinen - muligheten til å endre sekvensen av maskinens operasjon ved å laste inn nye kort i den - var revolusjonerende. Nå kaller vi det "programmering". Handlingssekvensen for jacquardmaskinen ble gitt av en binær sekvens: det er et hull - det er ikke noe hull.

Rett etter at jacquardmaskinen ble utbredt, begynte perforerte kort (så vel som perforerte bånd og disker) å bli brukt i en rekke enheter.

Men kanskje den mest kjente av disse oppfinnelsene – og den mest betydningsfulle på veien fra vevstolen til datamaskinen – er Charles Babbages Analytical Engine. I 1834 begynte Babbage, en matematiker inspirert av Jaccards erfaring med hullkort, arbeidet med en automatisk enhet for å utføre et bredt spekter av matematiske problemer.

Han hadde tidligere hatt den uheldige opplevelsen av å bygge en «forskjellsmotor», et klumpete 14-tonns monster fylt med gir; Prinsippet om å behandle digitale data ved hjelp av tannhjul har vært brukt siden Pascals tid, og nå skulle de erstattes av hullkort.

1824 - Babbages forskjellsmotor

Charles Babbages første forsøk på å bygge en analytisk motor var mislykket. Den klumpete mekaniske enheten, som var en samling av aksler og gir, beregnet ganske nøyaktig, men krevde for komplekst vedlikehold og høyt kvalifisert operatør.

Den analytiske motoren inneholdt alt som er i en moderne datamaskin: en prosessor for å utføre matematiske operasjoner ("mølle"), minne ("lager"), hvor verdiene til variabler og mellomresultater av operasjoner ble lagret, det var en sentral kontrollenhet som også utførte inngangsfunksjoner.utgang.

Den analytiske motoren måtte bruke to typer hullkort: stort format, for lagring av tall, og mindre - program. Babbage jobbet med oppfinnelsen sin i 17 år, men klarte aldri å fullføre den - det var ikke nok penger. Arbeidsmodellen til Babbage's Analytical Engine ble bygget først i 1906, så den umiddelbare forgjengeren til datamaskiner var ikke det, men enheter kalt tabulatorer.

En tabulator er en maskin for behandling av store volumer statistisk informasjon, tekst og digital; informasjon ble lagt inn i tabulatoren vha stor mengde hullkort De første tabulatorene ble designet og laget for behovene til det amerikanske folketellingskontoret, men de ble snart brukt til å løse en rekke problemer.

Helt fra begynnelsen var en av lederne på dette feltet selskapet til Herman Hollerith, mannen som oppfant og produserte den første elektroniske tabuleringsmaskinen i 1890. I 1924 ble Holleriths selskap omdøpt til IBM.

1890 - Hollerith tabulator

Herman Holleriths tabuleringsmaskin ble bygget for å behandle resultatene av den amerikanske folketellingen fra 1890. Men det viste seg at maskinens evner gikk langt utenfor oppgavens omfang.

Da de første datamaskinene erstattet tabulatorer, ble prinsippet om kontroll ved hjelp av hullkort beholdt her. Det var mye mer praktisk å laste data og programmer inn i maskinen ved hjelp av kort enn å bytte mange vippebrytere.

Noen steder brukes hullkort fortsatt i dag. I nesten 200 år forble således hovedspråket som folk kommuniserte med "smarte" maskiner språket til hullkort.

| Kort

Kort(hullkort, perforert kort, fra lat. perforo -Jeg slår og lat. charta- et ark med papyrus; papir) er en informasjonsbærer beregnet for bruk i automatiske databehandlingssystemer. Laget av tynn papp, representerer et hulkort informasjon ved tilstedeværelse eller fravær av hull på bestemte posisjoner på kortet.

Mange tror feilaktig at hullkort er en oppdagelse fra det 20. århundre, men dette er ikke tilfelle. De første hullkortene dukket opp på begynnelsen av 1800-tallet og ble brukt i en vevstol laget av den franske oppfinneren Joseph Marie Jacquard.

Joseph Marie Jacquard
Så hva fant Jacquard på? På 1800-tallet var stoffproduksjon en ganske arbeidskrevende prosess, men i kjernen var det en konstant repetisjon av de samme handlingene. Etter å ha lang erfaring som maskinoperatør bak seg, tenkte Jacquard hvorfor ikke automatisere denne prosessen.

Frukten av arbeidet hans var et system som brukte enorme solide plater der det ble laget flere rader med hull. Disse platene var verdens første hullkort. For å være rettferdig bør det bemerkes at Jacquard ikke var en innovatør på dette området. Franske veveroppfinnere Basilikum Bouchon Og Jacques Vaucanson prøvde også å bruke perforerte bånd i vevstolene, men klarte ikke å fullføre det de startet.

Prinsippet for operasjonen til Jacquard-maskinen var at hullkort ble matet til inngangen til leseenheten, som var et sett med sonder koblet til gjengestenger. Da det perforerte båndet passerte gjennom leseinnretningen, falt probene ned i hullene og løftet opp de tilsvarende gjengene. Så en viss kombinasjon av hull i et hullkort gjorde det mulig å oppnå ønsket mønster på stoff.

Innen datavitenskap ble hullkort først brukt i de "intelligente maskinene" til en høyskolerådgiver S.N. Korsakov(1832), mekaniske enheter for informasjonsinnhenting og klassifisering av poster.

Den største fordelen med hullkort var enkelheten og lette datamanipulering. Kort kan legges til eller fjernes hvor som helst i kortstokken, og ett kort kan enkelt erstattes med et annet. Men det var også noen ulemper, som over tid begynte å veie opp for fordelene. For det første er det liten kapasitet. Som regel inneholdt et hullkort bare 80 tegn. Dette betyr at lagring av 1 MB data vil kreve rundt 10 tusen hullkort. Hulkort var også preget av lave lese- og skrivehastigheter. Selv de raskeste leserne kunne ikke behandle mer enn tusen hullkort i minuttet, noe som tilsvarer omtrent 1,6 KB/min. Og, selvfølgelig, pålitelighet. Det var lett å skade et hullkort laget av tynn papp eller lage et ekstra hull.

Toppen av utviklingen av hullkort skjedde på midten av 1900-tallet, og slutten av epoken kom på 1980-tallet, da de ble erstattet av mer avanserte.

Den 12. april 1805 besøkte keiser Napoleon Bonaparte og hans kone Lyon. Landets største vevesenter på 1500-–1700-tallet led sterkt under revolusjonen og var i en begredelig tilstand. De fleste fabrikkene gikk konkurs, produksjonen sto stille, og det internasjonale markedet ble stadig mer fylt med engelske tekstiler. Napoleon ønsket å støtte Lyon-håndverkere, og la inn en stor bestilling på tøy her i 1804, og et år senere ankom han selv til byen.

Under besøket besøkte keiseren verkstedet til en viss Joseph Jacquard, en oppfinner, hvor keiseren ble vist en fantastisk maskin. Den enorme tingen, installert på toppen av en vanlig vevstol, klirret med et langt bånd av perforerte tinnplater, og fra vevstolen strakte seg, viklet seg inn på et skaft, silkestoff med det mest utsøkte mønsteret. Samtidig var det ikke nødvendig med noen mester: maskinen fungerte på egen hånd, og som de forklarte til keiseren, kunne til og med en lærling lett betjene den.

Napoleon likte bilen. Noen dager senere ga han ordre om at Jacquards patent på en vevemaskin skulle overføres til offentlig bruk, og at oppfinneren selv skulle få en årlig pensjon på 3000 franc og rett til å motta en liten royalty på 50 franc fra hver vevstol i Frankrike d. som maskinen hans sto. Imidlertid ble dette fradraget til slutt et betydelig beløp - i 1812 var 18 000 vevstoler utstyrt med den nye enheten, og i 1825 - allerede 30 000.

1728 - Falcons maskin

Jean-Baptiste Falcon skapte maskinen sin basert på den første slike maskinen designet av Basil Bouchon. Han var den første som kom med et system med hullkort i papp koblet i en kjede.

Oppfinneren levde resten av dagene i velstand; han døde i 1834, og seks år senere reiste de takknemlige innbyggerne i Lyon et monument til Jacquard på samme sted der verkstedet hans en gang hadde vært. Jacquard-maskinen (eller, i den gamle transkripsjonen, "Jacquard") var en viktig byggestein i den industrielle revolusjonen, ikke mindre viktig enn jernbanen eller dampkjelen. Men ikke alt i denne historien er enkelt og rosenrødt. For eksempel brøt de "takknemlige" Lyons, som senere hedret Jacquard med et monument, sin første uferdige maskin og gjorde flere forsøk på livet hans. Og for å fortelle sannheten, han oppfant ikke bilen i det hele tatt.

Hvordan maskinen fungerte

For å forstå den revolusjonerende nyheten til oppfinnelsen, er det nødvendig å ha en generell forståelse av driftsprinsippet til vevveven. Hvis du ser på stoffet, kan du se at det består av tett sammenflettede langsgående og tverrgående tråder. Under produksjonsprosessen trekkes langsgående tråder (varp) langs maskinen; halvparten av dem er festet gjennom en til "skaft"-rammen, den andre halvparten - til en annen lignende ramme. Disse to rammene beveger seg opp og ned i forhold til hverandre, og sprer varptrådene, og en skyttel suser frem og tilbake inn i det resulterende skuret og trekker den tverrgående tråden (and). Resultatet er et enkelt stoff med tråder flettet gjennom hverandre. Det kan være mer enn to tilhelede rammer, og de kan bevege seg i en kompleks sekvens, heve eller senke trådene i grupper, noe som skaper et mønster på overflaten av stoffet. Men antallet rammer er fortsatt lite, sjelden mer enn 32, så mønsteret viser seg å være enkelt, og gjentas regelmessig.

Det er ingen rammer i det hele tatt på en jacquardvevstol. Hver tråd kan bevege seg separat fra de andre ved hjelp av en stang med en ring som fanger den. Derfor kan et mønster av enhver grad av kompleksitet, til og med et maleri, veves inn på lerretet. Bevegelsessekvensen til trådene settes ved hjelp av en lang sløyfestripe med hullkort, hvor hvert kort tilsvarer ett pass av skyttelen. Kortet presses mot de "lesende" ledningsprobene, noen av dem går inn i hullene og forblir ubevegelige, resten er innfelt med kortet nede. Sondene er koblet til stenger som styrer bevegelsen til gjengene.

1900 - vevverksted

Dette fotografiet ble tatt for mer enn et århundre siden i fabrikkgulvet på en vevefabrikk i Darvel (East Ayrshire, Skottland). Mange veveverksteder ser slik ut den dag i dag - ikke fordi fabrikkeiere sparer penger på modernisering, men fordi jacquardvevstoler fra disse årene fortsatt er de mest allsidige og praktiske.

Allerede før Jacquard kunne de veve komplekst mønstrede lerreter, men bare de beste mesterne kunne gjøre det, og arbeidet var helvete. En arbeider-trekker klatret inn i maskinen og, etter kommando fra mesteren, løftet eller senket de individuelle varptrådene manuelt, hvorav antallet noen ganger utgjorde hundrevis. Prosessen var veldig langsom, krevde konstant konsentrert oppmerksomhet, og feil oppsto uunngåelig. I tillegg tok det noen ganger mange dager å omutstyre maskinen fra et komplekst mønstret lerret til et annet arbeid. Jacquards maskin gjorde jobben raskt, uten feil – og av seg selv. Det eneste vanskelige nå var å stappe hullkortene. Det tok uker å produsere et enkelt sett, men når de først ble produsert, kunne kortene brukes igjen og igjen.

Skyttemaskin

På begynnelsen av 1800-tallet var hovedtypen for automatisk veveinnretning skyttelveven. Designet var ganske enkelt: renningstrådene ble strukket vertikalt, og en kuleformet skyttel fløy frem og tilbake mellom dem og trakk en tverrgående (veft) tråd gjennom renningen. Fra uminnelige tider ble skyttelen trukket for hånd, på 1700-tallet ble denne prosessen automatisert; skyttelen ble "skutt" fra den ene siden, mottatt av den andre, snudd - og prosessen ble gjentatt. Skuret (avstanden mellom varptrådene) for passasje av skyttelen ble forsynt ved hjelp av et siv - en vevkam, som skilte den ene delen av varptrådene fra den andre og løftet den.

Forgjengere

Som allerede nevnt, ble den "smarte maskinen" ikke oppfunnet av Jacquard - han modifiserte bare oppfinnelsene til forgjengerne. I 1725, et kvart århundre før fødselen til Joseph Jacquard, ble den første slike enheten laget av Lyon-veveren Basile Bouchon. Bouchons maskin ble styrt av et perforert papirbelte, hvor hver passasje av skyttelen tilsvarte en rad med hull. Imidlertid var det få hull, så enheten endret posisjonen til bare et lite antall individuelle tråder.

Den neste oppfinneren som prøvde å forbedre vevstolen het Jean-Baptiste Falcon. Han erstattet tapen med små pappark bundet i hjørnene til en kjede; på hvert ark var hullene allerede plassert i flere rader og kunne kontrollere et stort antall tråder. Falcons maskin viste seg å være mer vellykket enn den forrige, og selv om den ikke ble mye brukt, klarte mesteren i løpet av livet å selge rundt 40 eksemplarer.

Den tredje som tok på seg å bringe vevstolen til virkelighet var oppfinneren Jacques de Vaucanson, som i 1741 ble utnevnt til inspektør for silkevevefabrikker. Vaucanson jobbet på maskinen sin i mange år, men oppfinnelsen hans var ingen suksess: enheten, som var for kompleks og dyr å produsere, kunne fortsatt kontrollere et relativt lite antall tråder, og stoff med et enkelt mønster betalte ikke tilbake kostnadene av utstyret.

Suksesser og fiaskoer til Joseph Jacquard

Joseph Marie Jacquard ble født i 1752 i utkanten av Lyon, inn i en familie av arvelige canutes - vevere som jobbet med silke. Han ble opplært i alle forviklingene ved håndverket, hjalp faren på verkstedet, og etter at foreldrene døde arvet han virksomheten, men han begynte ikke med veving med en gang. Joseph klarte å endre mange yrker, ble prøvd for gjeld, giftet seg, og etter beleiringen av Lyon dro han som soldat med den revolusjonære hæren og tok med seg sin seksten år gamle sønn. Og først etter at sønnen døde i en av kampene, bestemte Jacquard seg for å gå tilbake til familiebedriften.

Han returnerte til Lyon og åpnet et veveverksted. Virksomheten var imidlertid ikke særlig vellykket, og Jacquard ble interessert i oppfinnelser. Han bestemte seg for å lage en maskin som ville overgå kreasjonene til Bouchon og Falcon, ville være ganske enkel og billig, og samtidig kunne produsere silkestoff som ikke var dårligere i kvalitet enn håndvevd stoff. Til å begynne med var designene som kom ut av hendene hans ikke særlig vellykkede. Jacquards første maskin, som fungerte skikkelig, laget ikke silke, men... fiskegarn. Han leste i avisen at det engelske Royal Society for the Promotion of the Arts hadde utlyst en konkurranse for produksjon av en slik enhet. Han mottok aldri en pris fra britene, men idebarnet hans ble interessert i Frankrike og ble til og med invitert til en industriutstilling i Paris. Det var en landemerketur. For det første tok de hensyn til Jacquard, han skaffet seg de nødvendige forbindelsene og fikk til og med penger til videre forskning, og for det andre besøkte han Museum of Arts and Crafts, der Jacques de Vaucansons vevstol sto. Jacquard så ham, og de manglende delene falt på plass i fantasien hans: han forsto hvordan maskinen hans skulle fungere.

1841 - Carkill veveverksted

Det vevde designet (laget i 1844) skildrer en scene som fant sted 24. august 1841. Monsieur Carquille, eieren av verkstedet, gir hertugen d'Aumalle et lerret med et portrett av Joseph Marie Jacquard, vevd på samme måte i 1839. Finheten i arbeidet er utrolig: detaljene er finere enn i graveringer.

Utrolig presisjon av Jacquard-maskinen. Det berømte maleriet "Besøket til hertugen d'Aumale til Monsieur Carquilles veveverksted" er ikke en gravering, som det kan virke - designet er fullstendig vevd på en vevstol utstyrt med en jacquardmaskin. Størrelsen på lerretet er 109 x 87 cm, arbeidet ble utført personlig av mesteren Michel-Marie Carquilla for selskapet "Didier, Petit og Si". Prosessen med mis en carte, eller programmering, bilder på hullkort, varte i mange måneder, og flere personer var involvert i dette, og selve produksjonen av lerretet tok åtte timer. Båndet med 24 000 (mer enn tusen binære celler hver) hullkort var en kilometer langt. Maleriet ble kun reprodusert på spesialbestilling; flere malerier av denne typen er kjent for å være lagret i forskjellige museer rundt om i verden. Og ett portrett av Jaccard vevd på denne måten ble bestilt av dekanen ved Institutt for matematikk ved Cambridge University, Charles Babbage. Forresten, hertugen d'Aumale, avbildet på lerretet, er ingen ringere enn den yngste sønnen til den siste kongen av Frankrike, Louis Philippe I.

Med sin utvikling vakte Jacquard oppmerksomheten til ikke bare parisiske akademikere. Lyon vevere innså raskt trusselen som den nye oppfinnelsen utgjør. I Lyon, hvis befolkning på begynnelsen av 1800-tallet var knapt 100 000, jobbet mer enn 30 000 mennesker i veveindustrien - det vil si at hver tredje innbygger i byen var, om ikke en mester, så en arbeider eller lærling i en veving. verksted. Å prøve å forenkle stofffremstillingsprosessen ville sette mange mennesker uten jobb.

Som et resultat kom det en god morgen en folkemengde til Jacquards verksted og knuste alt han hadde bygget. Oppfinneren selv ble strengt straffet for å forlate sine onde måter og ta opp et håndverk, etter eksemplet til sin avdøde far. Til tross for formaningene fra brødrene hans i verkstedet, forlot ikke Jacquard forskningen sin, men nå måtte han jobbe i hemmelighet, og han fullførte neste bil først i 1804. Jacquard fikk patent og til og med en medalje, men han var på vakt mot å selge "smarte" maskiner på egen hånd, og etter råd fra kjøpmann Gabriel Detille ba han ydmykt keiseren om å overføre oppfinnelsen til den offentlige eiendommen til byen Lyon . Keiseren innvilget forespørselen og belønnet oppfinneren. Du vet slutten på historien.

Hullkort-æra

Selve prinsippet til jacquard-maskinen - muligheten til å endre sekvensen av maskinens operasjon ved å laste inn nye kort i den - var revolusjonerende. Nå kaller vi det "programmering". Handlingssekvensen for jacquardmaskinen ble gitt av en binær sekvens: det er et hull - det er ikke noe hull.

Rett etter at jacquardmaskinen ble utbredt, begynte perforerte kort (så vel som perforerte bånd og disker) å bli brukt i en rekke bruksområder.

Men kanskje den mest kjente av disse oppfinnelsene – og den mest betydningsfulle på veien fra vevstolen til datamaskinen – er Charles Babbages analytiske motor. I 1834 begynte Babbage, en matematiker inspirert av Jaccards erfaring med hullkort, arbeidet med en automatisk enhet for å utføre et bredt spekter av matematiske problemer. Han hadde tidligere hatt den uheldige opplevelsen av å bygge en «forskjellsmotor», et klumpete 14-tonns monster fylt med gir; Prinsippet om å behandle digitale data ved hjelp av tannhjul har vært brukt siden Pascals tid, og nå skulle de erstattes av hullkort.

Den analytiske motoren inneholdt alt som er i en moderne datamaskin: en prosessor for å utføre matematiske operasjoner ("mølle"), minne ("lager"), hvor verdiene til variabler og mellomresultater av operasjoner ble lagret, det var en sentral kontrollenhet som også utførte inngangsfunksjoner.utgang. Den analytiske motoren måtte bruke to typer hullkort: stort format, for lagring av tall, og mindre - program. Babbage jobbet med oppfinnelsen sin i 17 år, men klarte aldri å fullføre den - det var ikke nok penger. Arbeidsmodellen til Babbage's Analytical Engine ble bygget først i 1906, så den umiddelbare forgjengeren til datamaskiner var ikke det, men enheter kalt tabulatorer.

En tabulator er en maskin for behandling av store mengder statistisk informasjon, tekst og digital; informasjon ble lagt inn i tabulatoren ved hjelp av et stort antall hullkort. De første tabulatorene ble designet og laget for behovene til det amerikanske folketellingskontoret, men de ble snart brukt til å løse en rekke problemer. Helt fra begynnelsen var en av lederne på dette feltet selskapet til Herman Hollerith, mannen som oppfant og produserte den første elektroniske tabuleringsmaskinen i 1890. I 1924 ble Holleriths selskap omdøpt til IBM.

Da de første datamaskinene erstattet tabulatorer, ble prinsippet om kontroll ved hjelp av hullkort beholdt her. Det var mye mer praktisk å laste data og programmer inn i maskinen ved hjelp av kort enn å bytte mange vippebrytere. Noen steder brukes hullkort fortsatt i dag. I nesten 200 år forble således hovedspråket som folk kommuniserte med "smarte" maskiner språket til hullkort.