Жозеф Мари Жаккар: Изобретатель ткацкого станка с перфокартами

Введение

Французский изобретатель (1752–1834)

Жозеф Мари Шарль, известный как Жаккар (ʒakaʁ; 7 июля 1752 – 7 августа 1834) был французским ткачом и торговцем. Он сыграл важную роль в разработке одного из первых программируемых ткацких станков ("ткацкий станок Жаккарда"), который, в свою очередь, оказал значительное влияние на разработку других программируемых машин, включая раннюю версию цифрового компилятора, использованного IBM для создания современных компьютеров.

Жизнь

В поколении его деда несколько ветвей семьи Шарль жили в пригороде Лиона Кузон-О-Мон-д’Ор (на северной стороне Лиона, вдоль реки Сона). Чтобы различать разные ветви, местные жители дали им прозвища; ветвь Джозефа называлась Шарль «Жаккар». Таким образом, дедом Джозефа был Бартоломей Шарль, известный как Жаккар. Джозеф-Мари Шарль, известный как Жаккар, родился в консервативной католической семье в Лионе, Франция, 7 июля 1752 года. Он был одним из девяти детей Жана Шарля, известного как Жаккар, мастера-ткача из Лиона, и его жены Антуанетты Рив. Однако до взрослого возраста дожили только Джозеф и его сестра Клеменс (родилась 7 ноября 1747 года). Хотя его отец был состоятельным человеком, Джозеф не получил формального образования и оставался неграмотным до 13 лет. В конце концов его обучал его зять Жан-Мари Барре, который управлял типографией и книжным магазином. Барре также познакомил Джозефа с научными обществами и учеными. Сначала Джозеф помогал отцу работать на ткацком станке, но работа оказалась слишком тяжелой, поэтому Жаккара сначала определили к книгопереплетчику, а затем к наборщику. Его мать умерла в 1762 году, а когда его отец умер в 1772 году, Джозеф унаследовал дом отца, ткацкий станок и мастерскую, а также виноградник и каменоломню в Кузон-О-Мон-д’Ор. Затем Джозеф занялся недвижимостью. В 1778 году он указал свои занятия как мастер-ткач и торговец шелком. Существует некоторая путаница в отношении ранней трудовой деятельности Жаккара. Британский экономист сэр Джон Боуринг встретился с Жаккаром, который рассказал Боурингу, что когда-то он делал соломенные шляпы. Эймар утверждал, что до того, как заняться ткачеством шелка, Жаккар был наборщиком (изготовителем литер), солдатом, отбеливателем (blanchisseur) соломенных шляп и обжигателем извести (изготовителем извести для раствора). Барлоу утверждает, что до женитьбы Жаккар работал у книгопереплетчика, наборщика и изготовителя столовых приборов. После женитьбы Жаккар попробовал делать столовые приборы, отливать литеры и ткать. Однако Барлоу не приводит никаких источников для этой информации. 26 июля 1778 года Джозеф женился на Клодин Бошон. Она была вдовой из среднего класса из Лиона, которая владела недвижимостью и имела значительное приданое. Однако вскоре Джозеф сильно задолжал и предстал перед судом. Барлоу утверждает, что после смерти отца Жаккар открыл мастерскую по изготовлению фигурных тканей, но потерпел неудачу и потерял все свое состояние. Однако Барлоу не приводит никаких источников в подтверждение этого утверждения. К 1800 году Джозеф начал изобретать различные устройства. В 1800 году он изобрел ножной ткацкий станок, в 1803 году – ткацкий станок для плетения рыболовных сетей, а начиная с 1804 года – ткацкий станок «Жаккар», который автоматически ткал шелк с узорами. Однако эти ранние изобретения работали плохо и поэтому оказались неудачными. В 1803 году его вызвали в Париж и прикрепили к Консерватории искусств и ремесел. Ткацкий станок Жака де Вокансона, выставленный там, подсказал ему различные усовершенствования в собственном станке, который он постепенно довел до совершенства. В 1805 году станок был объявлен общественной собственностью, а Жаккар был вознагражден пенсией и роялти за каждую машину. Хотя шелкоткачи яростно выступали против его изобретения, опасаясь, что его внедрение, благодаря экономии труда, лишит их средств к существованию, его преимущества обеспечили его широкое распространение, и к 1812 году во Франции насчитывалось 11 000 ткацких станков «Жаккар». Это утверждение оспаривается: изначально было продано немного ткацких станков «Жаккар» из-за проблем с механизмом перфокарт. Только после 1815 года, когда Жан Антуан Бретон решил проблемы с механизмом перфокарт, продажи станков увеличились. Жаккар умер в Уллине (Рона), 7 августа 1834 года. Шесть лет спустя в Лионе была воздвигнута статуя в его честь на месте, где был разрушен его выставочный станок 1801 года.

In his grandfather's generation, several branches of the Charles family lived in Lyon's Couzon Au Mont d’Or suburb (on Lyon's north side, along the Saône River). To distinguish the various branches, the community gave them nicknames; Joseph's branch was called "Jacquard" Charles. Thus, Joseph's grandfather was Bartholomew Charles dit [called] Jacquard. Joseph Marie Charles dit Jacquard was born into a conservative Catholic family in Lyon, France, on 7 July 1752. He was one of nine children of Jean Charles dit Jacquard, a master weaver of Lyon, and his wife, Antoinette Rive. However, only Joseph and his sister Clémence (born 7 November 1747) survived to adulthood. Although his father was a man of property, Joseph received no formal schooling and remained illiterate until he was 13. He was finally taught by his brother in law, Jean Marie Barret, who ran a printing and book selling business. Barret also introduced Joseph to learned societies and scholars. Joseph initially helped his father operate his loom, but the work proved too arduous, so Jacquard was placed first with a bookbinder and then with a maker of printers' type. His mother died in 1762, and when his father died in 1772, Joseph inherited his father's house, looms and workshop as well as a vineyard and quarry in Couzon au Mont d’Or. Joseph then dabbled in real estate. In 1778, he listed his occupations as master weaver and silk merchant. There is some confusion about Jacquard's early work history. British economist Sir John Bowring met Jacquard, who told Bowring that at one time he had been a maker of straw hats. Eymard claimed that before becoming involved in the weaving of silk, Jacquard was a type founder (a maker of printers' type), a soldier, a bleacher (blanchisseur) of straw hats, and a lime burner (a maker of lime for mortar). Barlow claims that before marrying, Jacquard had worked for a bookbinder, a type founder, and a maker of cutlery. After marrying, Jacquard tried cutlery making, type founding, and weaving. However, Barlow does not cite any sources for that information. On 26 July 1778, Joseph married Claudine Boichon. She was a middle class widow from Lyon who owned property and had a substantial dowry. However, Joseph soon fell deeply into debt and was brought to court. Barlow claims that after Jacquard's father died, Jacquard started a figure weaving business but failed and lost all his wealth. However, Barlow cites no sources to support his claim. By 1800, Joseph began inventing various devices. He invented a treadle loom in 1800, a loom to weave fishing nets in 1803, and starting in 1804, the "Jacquard" loom, which would weave patterned silk automatically. However, these early inventions did not operate well and thus were unsuccessful. In 1803 he was summoned to Paris and attached to the Conservatoire des Arts et Metiers. A loom by Jacques de Vaucanson on display there suggested various improvements in his own, which he gradually perfected to its final state. The loom was declared public property in 1805, and Jacquard was rewarded with a pension and a royalty on each machine. Although his invention was fiercely opposed by the silk weavers, who feared that its introduction, owing to the saving of labour, would deprive them of their livelihood, its advantages secured its general adoption, and by 1812 there were 11,000 Jacquard looms in use in France. This claim has been challenged: Initially few Jacquard looms were sold because of problems with the punched card mechanism. Only after 1815 — once Jean Antoine Breton had solved the problems with the punched card mechanism — did sales of looms increase. Jacquard died at Oullins (Rhône), 7 August 1834. Six years later, a statue was erected to him in Lyon, on the site where his 1801 exhibit loom was destroyed.

Машины для жакарды

Ткацкий станок Жаккарда – это механический ткацкий станок, использующий перфокарты из плотного картона с пробитыми отверстиями, где каждая карта соответствует одному ряду узора. В картах пробивается несколько рядов отверстий, а множество карт, составляющих дизайн текстиля, последовательно соединяются друг с другом. Он основан на более ранних изобретениях французов Базиля Бушона (1725), Жана Батиста Фалькона (1728) и Жака Вокансона (1740). Для понимания принципа работы ткацкого станка Жаккарда необходимо иметь базовые знания о ткачестве. Параллельные нити (основа) натягиваются на прямоугольную раму (станок). Для простой ткани каждый второй нить основы поднимается. Затем другая нить (уток) пропускается (под прямым углом к основе) через пространство (зеву) между нижними и верхними нитями основы. После этого поднятые нити основы опускаются, альтернативные нити поднимаются, и нить утка пропускается через зев в противоположном направлении. Благодаря сотням таких циклов ткань постепенно создается. [[Файл:A la mémoire de J. M. Jacquard. jpg|thumb|Самый известный образ в ранней истории вычислительной техники. Этот портрет Жаккарда был соткан из шелка на жаккардовом ткацком станке и потребовал 24 000 перфокарт (1839). Он изготавливался только по заказу. Один из этих портретов, принадлежавший Чарльзу Бэббиджу, вдохновил его на использование перфорированных карт в его Аналитической машине. Он хранится в коллекции Музея науки в Лондоне, Англия. В частности, инновация Бушона заключалась в ряде крючков. Изогнутая часть каждого крючка зацепляла нить, которая могла поднять одну из нитей основы, в то время как прямая часть каждого крючка прижималась к пробитой бумаге, натянутой на перфорированный цилиндр. Каждый раз, когда крючок прижимался к цельной бумаге, продвижение цилиндра вперед поднимало соответствующую нить основы; когда же крючок натыкался на отверстие в бумаге, продвижение цилиндра вперед позволяло крючку скользить внутрь цилиндра, и соответствующая нить основы оставалась неподвижной. Бушону не удалось добиться успеха, поскольку его станок мог обрабатывать лишь ограниченное количество нитей основы. К 1737 году лионский мастер-ткач Жан Фалькон увеличил количество нитей основы, которые станок мог автоматически поднимать. Он разработал приспособление для станков, в котором бумажную ленту Бушона заменила цепь перфокарт, способная одновременно отклонять несколько рядов крючков. Как и Бушон, Фалькон использовал "цилиндр" (фактически, четырехстороннюю перфорированную трубку) для фиксации каждой карты во время ее прижатия к рядам крючков. Его станок имел умеренный успех; к 1762 году было продано около 40 таких станков. В 1741 году Жак де Вокансон, французский изобретатель, проектировавший и строивший автоматизированные механические игрушки, был назначен инспектором шелковых фабрик. В период с 1747 по 1750 год он пытался автоматизировать механизм Бушона. В механизме Вокансона крючки, поднимающие нити основы, выбирались длинными штифтами или "иглами", которые прижимались к листу пробитой бумаги, натянутой на перфорированный цилиндр. В частности, каждый крючок проходил под прямым углом через ушко иглы. Когда цилиндр прижимался к ряду игл, некоторые из них, упираясь в цельную бумагу, двигались вперед, наклоняя соответствующие крючки. Наклоненные крючки не поднимались, поэтому нити основы, зацепленные этими крючками, оставались на месте; однако крючки, которые не были наклонены, поднимались, и нити основы, зацепленные этими крючками, также поднимались. Разместив свой механизм над станком, Вокансон устранил сложную систему грузов и шнуров (хвостовые шнуры, простой ящик со шкивом и т.д.), которая использовалась для выбора нитей основы, подлежащих подъему во время ткачества. Вокансон также добавил храповый механизм для продвижения перфорированной бумаги каждый раз, когда цилиндр прижимался к ряду крючков. Однако станок Вокансона не имел успеха, вероятно, потому, что, как и механизм Бушона, он не мог контролировать достаточное количество нитей основы для создания достаточно сложных узоров, оправдывающих стоимость механизма. По настоянию лионского производителя тканей и изобретателя Габриэля Дютийе Жаккар изучил станок Вокансона, который хранился в Консерватории искусств и ремесел в Париже. Потенциал станка Жаккарда был сразу же признан. 12 апреля 1805 года император Наполеон и императрица Жозефина посетили Лион и осмотрели новый станок Жаккарда. 15 апреля 1805 года император предоставил патент на станок Жаккарда городу Лиону. Взамен Жаккар получил пожизненную пенсию в размере 3000 франков; кроме того, он получал роялти в размере 50 франков за каждый проданный и используемый станок в период с 1805 по 1811 год.

The Jacquard Loom is a mechanical loom that uses pasteboard cards with punched holes, each card corresponding to one row of the design. Multiple rows of holes are punched in the cards and the many cards that compose the design of the textile are strung together in order. It is based on earlier inventions by the Frenchmen Basile Bouchon (1725), Jean Baptiste Falcon (1728) and Jacques Vaucanson (1740). To understand the Jacquard loom, some basic knowledge of weaving is necessary. Parallel threads (the "warp") are stretched across a rectangular frame (the "loom"). For plain cloth, every other warp thread is raised. Another thread (the "weft thread") is then passed (at a right angle to the warp) through the space (the "shed") between the lower and the upper warp threads. Then the raised warp threads are lowered, the alternate warp threads are raised, and the weft thread is passed through the shed in the opposite direction. With hundreds of such cycles, the cloth is gradually created. [[File:A la mémoire de J. M. Jacquard. jpg|thumb|The Most Famous Image in the Early History of ComputingThis portrait of Jacquard was woven in silk on a Jacquard loom and required 24,000 punched cards to create (1839). It was only produced to order. One of these portraits in the possession of Charles Babbage inspired him in using perforated cards in his Analytical Engine. It is in the collection of the Science Museum in London, England. Specifically, Bouchon's innovation involved a row of hooks. The curved portion of each hook snagged a string that could raise one of the warp threads, whereas the straight portion of each hook pressed against the punched paper, which was draped around a perforated cylinder. Whenever the hook pressed against the solid paper, pushing the cylinder forward would raise the corresponding warp thread; whereas whenever the hook met a hole in the paper, pushing the cylinder forward would allow the hook to slip inside the cylinder and the corresponding warp thread would not be raised. Bouchon's loom was unsuccessful because it could handle only a modest number of warp threads. By 1737, a master silk weaver of Lyon, Jean Falcon, had increased the number of warp threads that the loom could handle automatically. He developed an attachment for looms in which Bouchon's paper strip was replaced by a chain of punched cards, which could deflect multiple rows of hooks simultaneously. Like Bouchon, Falcon used a "cylinder" (actually, a four sided perforated tube) to hold each card in place while it was pressed against the rows of hooks. His loom was modestly successful; about 40 such looms had been sold by 1762. In 1741, Jacques de Vaucanson, a French inventor who designed and built automated mechanical toys, was appointed inspector of silk factories. Between 1747 and 1750, he tried to automate Bouchon's mechanism. In Vaucanson's mechanism, the hooks that were to lift the warp threads were selected by long pins or "needles", which were pressed against a sheet of punched paper that was draped around a perforated cylinder. Specifically, each hook passed at a right angle through an eyelet of a needle. When the cylinder was pressed against the array of needles, some of the needles, pressing against solid paper, would move forward, which in turn would tilt the corresponding hooks. The hooks that were tilted would not be raised, so the warp threads that were snagged by those hooks would remain in place; however, the hooks that were not tilted, would be raised, and the warp threads that were snagged by those hooks would also be raised. By placing his mechanism above the loom, Vaucanson eliminated the complicated system of weights and cords (tail cords, simple, pulley box, etc.) that had been used to select which warp threads were to be raised during weaving. Vaucanson also added a ratchet mechanism to advance the punched paper each time that the cylinder was pushed against the row of hooks. However, Vaucanson's loom was not successful, probably because, like Bouchon's mechanism, it could not control enough warp threads to make sufficiently elaborate patterns to justify the cost of the mechanism. at the urging of Lyon fabric maker and inventor Gabriel Dutillieu, Jacquard studied Vaucanson's loom, which was stored at the Conservatoire des Arts et Métiers in Paris. The potential of Jacquard's loom was immediately recognized. On 12 April 1805, Emperor Napoleon and Empress Josephine visited Lyon and viewed Jacquard's new loom. On 15 April 1805, the emperor granted the patent for Jacquard's loom to the city of Lyon. In return, Jacquard received a lifelong pension of 3,000 francs; furthermore, he received a royalty of 50 francs for each loom that was bought and used during the period from 1805 to 1811.