Введение
Электромеханические машины, обрабатывающие данные с помощью перфокарт.
Начиная с конца девятнадцатого века, задолго до появления электронных вычислительных машин, обработка данных осуществлялась с использованием электромеханических машин, которые коллективно назывались оборудованием для обработки унифицированных записей, электрическими машинами для учета (EAM) или табуляторами. В первые две трети двадцатого века оборудование для обработки унифицированных записей стало столь же распространенным в промышленности и государственном секторе, как компьютеры в последней трети века. Они позволяли выполнять большие объемы сложных задач обработки данных до изобретения электронных компьютеров и в период их становления. Эта обработка данных достигалась путем последовательной обработки перфокарт через различные машины для обработки унифицированных записей в четко спланированном порядке. Этот порядок, или поток, от машины к машине часто планировался и документировался с помощью подробных блок-схем, использующих стандартизированные символы для документов и различных функций машин. Все машины, кроме самых ранних, были оснащены высокоскоростными механическими подающими устройствами для обработки карт со скоростью от 100 до 2000 в минуту, считывающими перфорации с помощью механических, электрических или, позднее, оптических датчиков. Управление работой многих машин осуществлялось с помощью съемных панелей, панелей управления или соединительных коробок. Изначально все машины были ручными или электромеханическими. Первым применением электронного компонента стало использование фотоэлемента в 1937 году в машине для подачи счетов по социальному обеспечению. Электронные компоненты начали использоваться в других машинах с конца 1940-х годов. Термин "оборудование для обработки унифицированных записей" также относится к периферийному оборудованию, подключаемому к компьютерам для чтения или записи унифицированных записей, например, считывателям карт, перфораторам карт, принтерам и считывателям MICR. IBM являлась крупнейшим поставщиком оборудования для обработки унифицированных записей, и данная статья в значительной степени отражает практику и терминологию IBM.
Начало
В 1880-х годах Герман Холлерит первым записал данные на носитель, который затем мог быть прочитан машиной. Предыдущее использование машиночитаемых носителей было для списков инструкций (а не данных) для управления программируемыми машинами, такими как ткацкие станки Jacquard и механизированные музыкальные инструменты. "После некоторых первоначальных испытаний с бумажной лентой он остановился на перфокартах [ ]". Для обработки этих перфорированных карточек, иногда называемых "картами Холлерита", он изобрел перфоратор, сортировщик и табулятор – устройства для работы с данными. Эти изобретения стали основой индустрии обработки данных. В табуляторе использовались электромеханические реле для увеличения механических счетчиков. Метод Холлерита был использован в переписи населения 1890 года. Компания, основанная им в 1896 году, Tabulating Machine Company (TMC), была одной из четырех компаний, которые в 1911 году были объединены в пятую компанию, Computing Tabulating Recording Company, позже переименованную в IBM. После переписи 1900 года было создано постоянное Бюро переписи населения. Контрактные споры Бюро с Холлеритом привели к образованию Мастерской по производству машин для переписи, где Джеймс Пауэрс и другие разработали новые машины для части обработки переписи 1910 года. Пауэрс покинул Бюро переписи населения в 1911 году, получив права на патенты на разработанные им машины, и основал компанию Powers Accounting Machine Company. В 1927 году компания Пауэрса была приобретена Remington Rand. В 1919 году Фредерик Розинг Булл, изучив машины Холлерита, начал разрабатывать устройства для работы с данными для своего работодателя. Патенты Bull были проданы в 1931 году и стали основой для Groupe Bull. Эти компании и другие производили и продавали различные универсальные устройства для работы с данными для создания, сортировки и табулирования перфокарт, даже после разработки компьютеров в 1950-х годах. Технология перфокарт быстро превратилась в мощный инструмент для обработки деловых данных.
Концовки
1976: Бухгалтерская машина IBM 407 была снята с производства. 1978: Завод IBM в Рочестере осуществил последнюю поставку машин IBM 082, 084, 085, 087, 514 и 548. Система/3 была заменена Системой/38. 1984: Перфоратор IBM 029, анонсированный в 1964 году, был снят с производства. IBM закрыла свой последний завод по производству перфокарт. 2010: Группа из Музея истории компьютеров сообщила, что бухгалтерская машина IBM 402 и сопутствующее оборудование для работы с перфокартами все еще использовались на предприятии по производству фильтров в Конро, штат Техас. Система с перфокартами оставалась в эксплуатации по состоянию на 2013 год. 2011: Умер Роберт Г. Шварц, владелец компании Cardamation, и компания, вероятно, последний поставщик оборудования для перфокарт, прекратила свою деятельность. 2015: Перфокарты для учета рабочего времени и некоторых других применений все еще были доступны; одним из поставщиков была компания California Tab Card Company. По состоянию на 2018 год веб-сайт компании больше не работал.
Карты с дубинками
Основной единицей хранения данных была перфокарта. Карта IBM с 80 колонками была представлена в 1928 году. Карта Remington Rand с 45 колонками в каждом из двух ярусов, то есть 90 колонок, в 1930 году. Перфокарты Powers Samas включают карту со 130 колонками. Количество колонок на различных перфокартах варьируется от 5 до 12 позиций для пробивки. Способ хранения данных на перфокартах зависит от производителя. Как правило, каждая колонка представляет собой одну цифру, букву или специальный символ. Последовательные колонки карт, выделенные для конкретного назначения, такие как имена, адреса, многозначные числа и т.п., называются полем. Номер сотрудника может занимать 5 колонок, почасовая ставка – 3 колонки, отработанные часы за неделю – 2 колонки, номер отдела – 3 колонки, код проекта – 6 колонок и так далее.
Клавиширование
Оригинальные данные обычно вводились на перфокарты работниками, часто женщинами, известными как операторы перфокарточной машины, под управлением управляющей карты (называемой барабанной картой, поскольку она устанавливалась на вращающийся барабан в машине), которая могла автоматически пропускать или дублировать предопределенные столбцы карт, обеспечивать ввод только числовых значений, а позже и выравнивать число по правому краю. Их работу часто проверял второй оператор с помощью верификатора, также под управлением барабанной карты. Оператор верификатора повторно вводил исходные данные, а машина сравнивала введенные данные с данными, пробитыми на оригинальной карте.
Таблирование
Отчеты и сводные данные генерировались бухгалтерскими или табулирующими машинами. Первоначальные табуляторы учитывали только наличие отверстия в определенной позиции на карте. Простую логику, такую как "И" и "ИЛИ", можно было реализовать с помощью реле. Более поздние табуляторы, например, серия 300 от IBM, управляемые с помощью панели управления, могли выполнять сложение и вычитание выбранных полей в один или несколько счетчиков и печатать каждую карту на отдельной строке. По определенному сигналу, например, при поступлении следующей карты с другим номером клиента, можно было напечатать итоги для только что обработанного номера клиента. Табуляторы становились все более сложными: IBM 405 содержал 55 000 деталей (2 400 различных) и 75 миль проводов; машина Remington Rand образца 1941 года содержала 40 000 деталей.
Расчет
В 1931 году IBM представила модель 600 – перфоратор с функцией умножения. Возможность деления стала коммерчески доступной после Второй мировой войны. Самые ранние из этих вычислительных перфораторов были электромеханическими. В более поздних моделях использовалась логика на вакуумных лампах. Электронные модули, разработанные для этих устройств, применялись в ранних компьютерах, таких как IBM 650. Калькулятор Bull Gamma 3 можно было подключать к табуляторам, в отличие от автономных калькуляторов IBM. Эти операции выполнялись как по отдельности, так и в комбинации на различных машинах. IBM 519 – машина для создания документов – могла выполнять все вышеперечисленные операции. IBM 549 – преобразователь билетов – считывал данные с меток Кимбалла, копируя их на перфокарты. С развитием компьютеров перфокарты стали производиться и компьютерными устройствами вывода.
Сборка
Коллаторы IBM имели два входных бункера и четыре выходных кармана. Эти машины могли объединять или сопоставлять стопки карт в зависимости от схемы подключения панели управления, как показано здесь. Ремингтон Рэнд Интерфилинг Репродуктивный перфоратор Тип 310 1 был разработан для объединения двух отдельных файлов в единый файл. Он также мог добавлять дополнительную информацию на карты и отбирать нужные карты. Типичными моделями являются IBM 550 Numeric Interpreter, IBM 557 Alphabetic Interpreter и Remington Rand Type 312 Alphabetic Interpreter.
Провода панели управления и коробки подключения
Работа таблоировщиков Hollerith/BTM/IBM/Bull и многих других типов оборудования для обработки перфокарт управлялась с помощью панели управления. Работа оборудования для обработки перфокарт Powers Samas/Remington Rand управлялась с помощью соединительной коробки. Панели управления имели прямоугольную сетку отверстий, называемых втулками, которые были организованы в группы. Для установления соединений в втулки вставлялись провода с металлическими наконечниками на каждом конце. Например, выход из определенных столбцов перфокарты мог быть подключен к счетчику табулятора. На предприятии обычно имелись отдельные панели управления для каждой задачи, выполняемой машиной.
Оборудование для обработки бумаги
Для многих применений объем фен-папье, производимый табуляторами, требовал использования других машин, не относящихся к машинам с перфокартами, для облегчения работы с бумагой. Деколлятор разделял многослойную фен-папье на отдельные стопки, состоящие из одного слоя, и удалял копировальную бумагу. Бурстер разделял однослойную фен-папье на отдельные листы. В некоторых случаях требовалось удалить отверстия для тракторной подачи с обеих сторон фен-папье. Для этого боковые поля формы перфорировались, и бурстер удалял их вместе с перфорацией.