Кіріспе
Электрлік карталарды пайдалана отырып деректерді өңдейтін электромеханикалық машиналар
Он тоғызыншы ғасырдың соңында, электрондық компьютерлер пайда болғанға дейін, деректерді өңдеу электромеханикалық машиналар арқылы жүзеге асырылды, олар бірлік тіркелгі жабдықтары, электрлік есептеу машиналары (EAM) немесе табуляция машиналары деп аталды. ХХ ғасырдың алғашқы үштен екі бөлігінде бірлік тіркелгі машиналары өнеркәсіп пен мемлекеттік органдарда кеңінен қолданылды, компьютерлер соңғы үштен бірінде ғана осы деңгейде тарады. Олар электрондық компьютерлер ойлап табылғанға дейін және олардың даму кезеңінде үлкен көлемдегі, күрделі деректерді өңдеу міндеттерін орындауға мүмкіндік берді. Бұл деректерді өңдеу әртүрлі бірлік тіркелгі машиналары арқылы перфокарталарды мұқият жоспарланған реттілікте өңдеу арқылы жүзеге асырылды. Бұл машинадан машинаға өту әдетте егжей-тегжейлі блок-схемалармен жоспарланып, құжатталады, онда құжаттар мен машинаның әртүрлі функциялары үшін стандартталған белгілер қолданылды. Ең ерте машиналардан басқа барлық машиналарда жоғары жылдамдықты механикалық тасымалдағыштар болды, олар карталарды минутына 100-ден 2000-ға дейін өңдеді, тесілген тесіктерді механикалық, электрлік немесе кейінірек оптикалық сенсорлармен анықтады. Көптеген машиналардың жұмысы алынып қойылатын панель, басқару тақтасы немесе қосылым қорабы арқылы басқарылды. Бастапқыда барлық машиналар қолмен немесе электромеханикалық болды. Электрондық компоненттің алғашқы қолданылуы 1937 жылы болды, онда фотоэлемент әлеуметтік қамсыздандыру төлемдерін беру машинасында қолданылды. Электрондық компоненттер 1940 жылдардың соңынан бастап басқа машиналарда да қолданыла бастады. "Бірлік тіркелгі жабдығы" термині компьютерлерге қосылатын және бірлік тіркелгілерін оқитын немесе жазатын шеткі құрылғыларды да білдіреді, мысалы, карта оқығыштар, карта перфораторлары, принтерлер, MICR оқығыштар. IBM – бірлік тіркелгі жабдықтарының ең ірі жеткізушісі болды және бұл мақала көбінесе IBM тәжірибесі мен терминологиясын көрсетеді.
Басталуы
1880 жылдары Герман Холлерит алғаш рет деректерді машинамен оқи алатын ортаға жазды. Алдында машинамен оқылатын ақпарат құралдары Jacquard тоқыма станоктары және механикалық музыкалық аспаптар сияқты бағдарламаланған машиналарды басқаруға арналған нұсқаулар тізіміне (деректерге емес) қолданылған. "Қағаз лентасымен бірнеше алғашқы сынақтардан кейін, ол перфокарталарды таңдады [ ]". Осы перфокарталарды, кейде "Холлерит карточкалары" деп аталатын, өңдеу үшін ол перфоратор, сұрыптау машинасы және табулятор бірліктерінен тұратын машиналарды ойлап тапты. Бұл өнертабыстар деректерді өңдеу индустриясының негізін қалады. Табулятор механикалық санау машиналарын арттыру үшін электромеханикалық релелерді пайдаланды. Холлериттің әдісі 1890 жылғы халық санағында қолданылды. Ол 1896 жылы құрған Tabulating Machine Company (TMC) компаниясы 1911 жылы бесінші компанияны – Computing Tabulating Recording Company, кейіннен IBM деп аталған компанияны құру үшін біріккен төрт компанияның бірі болды. 1900 жылғы халық санағынан кейін тұрақты Халық санағы бюросы құрылды. Бюроның Холлеритпен келісімшарттар бойынша туындаған даулары Халық санағы машиналар шеберханасының құрылуына әкелді, онда Джеймс Пауэрс және басқалар 1910 жылғы халық санағын өңдеудің бір бөлігі үшін жаңа машиналар жасады. Пауэрс 1911 жылы Халық санағы бюросынан кетіп, өзі жасаған машиналарға патент алу құқығын алып, Пауэрс есептеу машиналарын жасау компаниясын құрды. 1927 жылы Пауэрстің компаниясын Remington Rand сатып алды. 1919 жылы Фредерик Розинг Булл Холлериттің машиналарын зерттегеннен кейін, өзінің жұмыс берушісі үшін бірлік жазба машиналарын жасауды бастады. Буллдің патенттері 1931 жылы сатылып, Groupe Bull компаниясының негізін құрады. Бұл компаниялар және басқалары 1950 жылдары компьютерлер пайда болғаннан кейін де перфокарталарды жасау, сұрыптау және кестелеуге арналған әртүрлі мақсаттағы бірлік жазба машиналарын жасап, сатуда болды. Перфокарта технологиясы бизнестің деректерін өңдеу үшін қуатты құралға айналды.
Аяқталуы
1976 ж. IBM 407 есептеу машинасы сатудан алынды. 1978 ж. IBM-нің Рочестер зауыты IBM 082, 084, 085, 087, 514 және 548 машиналарының соңғы партиясын жөнелтті. Жүйе/3 Жүйе/38-мен алмастырылды. 1984 ж. 1964 жылы жарияланған IBM 029 перфокарта теру машинасы сатудан алынды. IBM перфокарта өндіретін соңғы зауытын жапты. 2010 ж. Компьютер тарихы мұражайының өкілдері IBM 402 есептеу машинасы және оған қатысты перфокарта жабдықтары Техас штатының Конроу қаласындағы сүзгі өндіруші компанияда әлі де қолданыста екенін хабарлады. 2013 жылға дейін перфокарта жүйесі пайдаланыла берді. 2011 ж. Cardamation иесі Роберт Г. Шварц қайтыс болды, соның салдарынан, перфокарта жабдықтарының соңғы жеткізушісі болған компания қызметін тоқтатты. 2015 ж. Уақыт тіркеу машиналары және басқа да қолданыстар үшін перфокарталар әлі де қолжетімді болды; бірі – Калифорниялық Tab Card компаниясы. 2018 жылға қарай веб-сайт тоқтатылды.
Пункциялы карталар
Деректерді сақтаудың негізгі бірлігі перфокарта болды. IBM 80 бағаналы картасы 1928 жылы енгізілді. 1930 жылы екі қатарлы, әрқайсысында 45 бағаны бар, яғни барлығы 90 бағаналы Ремингтон Рэнд картасы пайда болды. Powers Samas перфокарталары 130 бағаннан тұрады. Әртүрлі перфокарталардағы бағаналар 5-ден 12 перфорациялық позицияға дейін өзгереді. Перфокарталарда деректерді сақтау әдісі әр өндіруші үшін ерекше. Жалпы алғанда, әр баған бір сан, әріп немесе арнайы символды көрсетеді. Атаулар, мекенжайлар, көп таңбалы сандар сияқты белгілі бір мақсатта қолданылатын, тізбекпен орналасқан карточка бағаналары өріс деп аталады. Мысалы, қызметкер нөмірі 5 бағанды, сағаттық жалақы 3 бағанды, бір аптада жұмыс істеген сағат саны 2 бағанды, бөлім нөмірі 3 бағанды, жобалық есептеу коды 6 бағанды және т.б. алады.
Пернелерді соғу
Бастапқы деректер көбінесе әйелдерден құралған жұмысшылар тобы, кілтпен теру операторлары деп аталатын, бағдарламалық картаның (айналмалы барабанға орнатылғандықтан барабан картасы деп аталған) бақылауымен карталарға енгізілді. Бұл карта автоматты түрде алдын ала белгіленген бағандарды өткіріп жіберуге немесе көшіруге, сандық мәліметтерді ғана енгізуді қадағалауға және кейінірек енгізілген санды оңға қарай жылжытуға мүмкіндік берді. Операторлардың жұмысын екінші оператор да барабан картасымен басқарылатын тексеру машинасы арқылы тексерді. Тексеруші оператор бастапқы деректерді қайтадан енгізді, ал машина енгізілген деректерді бастапқы картадағы тесілген деректермен салыстырды.
Таблицалау
Есептер мен жиынтық деректер бухгалтерлік есеп немесе табу машиналары арқылы жасалды. Алғашқы табу машиналары картадағы белгілі бір орындағы тесіктің бар-жоқтығын ғана анықтады. "Және" және "немесе" сияқты қарапайым логикалық амалдар релелер арқылы орындалуы мүмкін. Кейінірек, IBM-нің 300 сериясындағы машиналар сияқты, басқару панелімен басқарылатын табу машиналары бір немесе бірнеше санағышқа таңдалған өрістерді қосу және алу операцияларын жүзеге асыра алатын болды, сондай-ақ әрбір картаны жеке жолға басып шығаратын. Белгілі бір сигнал бойынша, мысалы, басқа клиент нөмірі бар келесі карта келгенде, ағымдағы клиент нөмірі үшін жиынтықтарды басып шығаруға болады. Табу машиналары күрделене түсті: IBM 405 машинасы 55 000 бөліктен (2400 түрлі) және 75 миль сымнан тұрды; ал 1941 жылғы Remington Rand машинасы 40 000 бөліктен құралды.
Есептеу
1931 жылы IBM 600 модельді көбейту перфораторы таныстырылды. Бөлу мүмкіндігі Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін коммерциялық түрде қолжетімді болды. Бұл есептеу перфораторларының ең алғашқылары электромеханикалық болды. Кейінгі модельдерде вакуумдық түтіктер логикасы қолданылды. Осы құрылғылар үшін жасалған электрондық модульдер IBM 650 сияқты алғашқы компьютерлерде пайдаланылды. Bull Gamma 3 калькуляторы IBM-нің жеке калькуляторларынан өзгеше, кестелеу машиналарына қосылуға болатын. Бұл операциялар жеке немесе біріктіріліп, түрлі машиналарда орындалды. IBM 519 құжатты жасау машинасы жоғарыда аталған барлық операцияларды орындай алатын. IBM 549 билет түрлендіргіші Кимболл таңбаларынан деректерді оқып, оларды перфокарталарға көшіретін. Компьютерлердің дамуымен перфокарталар компьютерлік шығару құрылғылары арқылы да жасалатын болды.
Қатарластыру
IBM-нің саралау машиналарында екі кіріс бункері және төрт шығыс қалтасы болды. Бұл машиналар басқару панелінің сымдалу схемасына сәйкес карталар жиынтығын біріктіре немесе салыстыра алатын. Remington Rand Interfiling Reproducing Punch Type 310 1 екі жеке файлды бір файлға біріктіру үшін құрастырылған. Ол сонымен қатар карталарға қосымша ақпаратты тегіп, қажетті карталарды іріктеуге мүмкіндік берді. Көбінесе қолданылатын модельдерге IBM 550 сандық интерпретаторы, IBM 557 әліпбилік интерпретаторы және Remington Rand Type 312 әліпбилік интерпретаторы кіреді.
Басқару панелі және қосылу қораптары
Холлерит/БТМ/IBM/Булл кестелеу машиналарының және көптеген басқа да бірлік тіркеу жабдықтарының жұмысы басқару панелі арқылы бағытталды. Powers Samas/Remington Rand бірлік тіркеу жабдықтарының жұмысы қосылыс жәшігі арқылы бағытталды. Басқару панельдерінде тесіктердің тіктөртбұрышты тобы жиынтығы болды. Қосылыстар жасау үшін екі шетінде металл гильзалары бар сымдар осы тесіктерге орналастырылды. Мысалы, кейбір карточка бағаналарының шығысы тіркеу машинасының санағышына қосылуы мүмкін. Әдетте, мекемеде машина қолданылатын әрбір міндет үшін жеке басқару панелі болды.
Қағаз өңдеу жабдықтары
Көптеген қолданбалар үшін табуляторлармен шығарылатын фен-қағаздың көлемі, қағазды өңдеуді жеңілдету үшін бірлік тіркеу машиналары деп есептелмейтін басқа машиналарды қажет етті. Деколлятор көп бөліктен тұратын фен-қағазды жеке-жеке бір бөліктен тұратын қаптарға бөліп, көмір қағазын алып тастады. Сырғашы бір бөліктен тұратын фен-қағазды жеке-жеке парақтарға бөлетін болды. Кейбір жағдайларда фен-қағаздың екі жағындағы тракторлық тесіктерді жою қажет болды. Мұндай жағдайларда бланктың шеттік жолақтары перфорацияланып, сырғашы оларды да алып тастады.