Герман холлерит

Основоположник вычислительной техники в СССРЛебедев С. А.

Лебедев С. А.

Лебедев Сергей Алексеевич
Лебедев Сергей Алексеевич (1902 — 1974) — основоположник вычислительной техники в СССР, директор ИТМиВТ (Институт точной механики и вычислительной техники).

Под руководством Лебедева С. А. в СССР созданы:

— МЭСМ (Малая электронная счётная машина) — первая в СССР и в Европе электронно-вычислительная машина. (1948-1957 гг.).

— БЭСМ (Большая электронно-счётная машина). 1952-1956 гг. Построена, как и МЭСМ, на электровакуумных лампах (около 6 000 ламп). Занимаемая площадь: 60 м2.

Мозаика с изображением Сергея Алексеевича Лебедева в ИТМиВТ. (Институт точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева)

МЭСМ, 1952 г.
Элементы Малой электронной счетной машины (МЭСМ).

При создании МЭСМ (1948 г.) были использованы все основополагающие принципы создания компьютеров, такие как наличие устройств ввода и вывода, кодирование и хранение программы в памяти, автоматическое выполнение вычислений на основе хранимой в памяти программы и т.д. Главное, это была ЭВМ на основе использующейся и в настоящее время в вычислительной технике двоичной логики (американская ENIAC использовал десятичную систему(!), и кроме того на ней был применен разработанный С.А. Лебедевым принцип конвейерной обработки, когда потоки команд и операндов обрабатываются параллельно, применяется сейчас во всех ЭВМ в мире.
Быстродействие МЭСМ составляло 50 операций в секунду.

Вслед за малой электронно-счетной машиной последовала и большая — БЭСМ-1. Разработка была завершена осенью 1952 года.

БЭСМ-6

БЭСМ-6, 1967 г. (быстродействие ее около 1 миллион операций в секунду)

БЭСМ-6 в новосибирском Институте теоретической и прикладной механики, 1970-е годы.

• ЦП,
• 192 Кб ферромагнитной памяти (несколько рядов шкафов),
• магнитные барабаны (емкостью те же 192 Кб каждый, размером с большой сундук),
• накопители на магнитных лентах (на ленту помещалось 3 Мб, это было очень много),
• телетайпы,
• пишущие машинки «Консул» с параллельным интерфейсом,
• АЦПУ (алфавитно-цифровые печатающие устройства),
• устройства считывания и перфорации перфокарт и перфолент.

магнитных дисков еще не было

БЭСМ-6 (зал с накопителями на магнитных лентах)

-63+63

Бронзовая медаль «Пионер компьютерной техники» (присуждена Лебедеву в 1996 г. — посмертно) — за разработку МЭСМ (Малой Электронной Счётной Машины), первой ЭВМ в СССР и континентальной Европе.На лицевой стороне отлит портрет Чарльза Бэббиджа.

Мемориальная доска С. А. Лебедева на здании Института электротехники в Киеве (Украина).

ярым противникомЕС ЭВМ

IBM PC: первый, самый копируемый и самый массовый

В 1981 году мир увидел IBM PC. Персональные компьютеры продавались и до него, но популярными, серийными и доступными не только крупному бизнесу их сделала именно IBM.

IBM PC создали за рекордные 12 месяцев. Над проектом работала инженерная группа, которой руководил Дон Эстридж. Случай, уникальный для IBM, — для группы возвели отдельное здание, отменили строгий дресс-код, избавили от многочасовых совещаний и полугодовых согласований каждого шага. Внутри этой группы поощряли «гаражную культуру» Джобса и Возняка, хотя головной офис не относился к её адептам.

IBM PCФото: IBM

Дух соперничества между компаниями имеет мировоззренческие корни. Джобс и Возняк культивировали дух свободы, энтузиазма, экспериментов. В крупных корпорациях, таких как IBM, были армейские порядки: строгость, дисциплина, многоуровневый менеджмент и строгая отчётность на каждом этапе.

Перепись 1890 г.

Перепись 1880 года заняла восемь лет. Поскольку Конституция США требует переписи каждые десять лет для распределения как представителей Конгресса, так и прямых налогов между штатами , потребовалось сочетание более крупного штата и более быстрых систем регистрации.

В конце 1880-х годов Герман Холлерит , вдохновленный проводниками, использовавшими дырки, пробитые в разных местах на железнодорожном билете для записи данных о путешественниках, таких как пол и примерный возраст, изобрел запись данных на машиночитаемом носителе. Ранее машиночитаемые носители использовались для списков инструкций (не данных) для управления запрограммированными машинами, такими как жаккардовые ткацкие станки . «После некоторых первоначальных проб с бумажной лентой он остановился на перфокартах …» Холлерит использовал перфокарты с круглыми отверстиями, 12 строками и 24 столбцами. Карты имели размеры 3-1 / 4 дюйма на 6-5 / 8 дюйма. Его табулятор использовал электромеханические соленоиды для увеличения механических счетчиков. Над кард-ридером подвешен комплект подпружиненных проводов. Карта находилась над лужами ртути , которые соответствовали возможному положению лунок на карте. Когда провода прижимались к карте, пробитые отверстия позволяли проводам погружаться в лужи ртути, создавая электрический контакт, который можно было использовать для подсчета, сортировки и включения звонка, чтобы оператор знал, что карта была прочитана. Табулятор имел 40 счетчиков, каждый с циферблатом, разделенным на 100 делений, с двумя стрелками-индикаторами; один, который продвигался на одну единицу с каждым счетным импульсом, другой, который продвигался на одну единицу каждый раз, когда другой циферблат совершал полный оборот. Такое расположение позволило подсчитать до 9 999 человек. Во время заданного прогона табуляции счетчики могут быть назначены определенной лунке или, с помощью релейной логики , комбинации отверстий, например, для подсчета замужних женщин. Если карта должна быть отсортирована, крышка отсека сортировочной коробки открывалась бы для хранения карты, выбор отсека зависел от данных на карте.

Метод Холлерита использовался для переписи 1890 года. Клерки используются keypunches для пробивки отверстий в картах вступающих возраст, состояние жительства, пола, а также другую информацию от возвратов. Было сгенерировано около 100 миллионов карточек, и «карточки были пропущены через машины только четыре раза за все операции». По данным Бюро переписи населения США, результаты переписи были «… завершены на несколько месяцев раньше срока и намного ниже бюджета».

Развитие перфокарт

Только в 1980 году перфокарты получили широкое применение. В то время американец Герман Холлерит разработал устройство, которое позволило значительно ускорить процесс подсчёта результатов переписи населения Соединенных Штатов Америки.

Развитие перфокарт

Перепись населения США, основной целью которой является создание базы для правильного расчёта размеров налоговых платежей, проводится каждое десятилетие. До оптимизации данного процесса её результаты обрабатывались в ручном режиме, поэтому окончательный подсчёт количества проживающих растягивался на длительный срок. Проблема заключалась в том, что к этому периоду её результаты уже теряли свою актуальность.

Ручной способ подсчёта был дорогим, долгим и ненадёжным, поэтому правительство США в 1890 году объявило конкурс на разработку метода, упрощающего данный процесс. Победителем конкурса стал инженер Герман Холлерит – изобретатель метода учёта данных с помощью перфокарт.

Смысл его изобретения заключался в том, чтобы ответ на каждый вопрос анкеты был зафиксирован на карточке с таблицей в виде отверстия или его отсутствия. Например, отверстие около вопроса о семейном положении обозначало, что человек состоит в браке, а его отсутствие говорило о том, что он свободен.

Перфорация в то время также применялась при продаже железнодорожных билетов, когда информация о пассажире в закодированном виде фиксировалась на самом проездном талоне. Это были сведения о поле, возрасте, цвете кожи и волос пассажира.

На билете было отведено поле, где пробивались отверстия, а проводники имели возможность считывать и расшифровывать данную информацию. Это изобретение получило название «перфорированная фотография» и использовалось для исключения проезда пассажиров по чужим билетам.

Герман Холлерит вдохновился таким методом фиксации данных, для целей переписи людей он стал использовать карточки с 12 строками и 24 столбцами. Также от придумал перфоратор, с помощью которого можно было быстро заполнить сведениями все таблицы.

Изобретённое устройство для считывания данных с карточек было похоже на пианино с циферблатами. Вставленная в него перфокарта подвергалась обработке: проходя через дырочки в карте, специальные проводники опускались в ёмкость с ртутью, возникал импульс, и устройство засчитывало ответ. Машина содержала 40 циферблатов с сотней делений, первый из которых считал единицы, другой – сотни, третий – тысячи и т.д.

Для вас подарок! В свободном доступе до
10.09

Скачайте ТОП-10
нейросетей, которые помогут облегчить вашу работу

Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне

Перейти

Скачать
файл

Изобретение Холлерита сэкономило правительству США много денег (около 5 миллионов долларов) и времени – подсчёт результатов занимал всего 3 месяца в отличие от ручного метода, когда на это уходило до 10 лет.

Автор данного метода постоянно работал над усовершенствованием своего устройства – подача карточек стала автоматической, машина, помимо считывания единиц, начала выполнять простые арифметические вычисления.

Успех изобретения Холлерита был огромен. В начале ХХ столетия его машины широко применялись бухгалтерами. В это время Герман Холлерит основал свою компанию, для которой никак не мог подобрать подходящее имя, и в 1924 году дал ей название «IBM».

Польза от табуляторов для прогресса

Историческое значение счётно-перфорационных машин состоит в том, что их применение позволило накопить опыт машинной обработки информации и понять, что автоматически действующая ЦВМ должна обладать следующими возможностями:

• выполнять операции (в т. ч. арифметические) над величинами, заданными в цифровой форме;
• запоминать исходную информацию (исходные данные и программу) и результаты вычислений, т.е. обладать «памятью»;
• «общаться с человеком», т. е. воспринимать от него исходную информацию и выдавать нужные ему результаты вычислений (ввод-вывод информации);
• управлять вычислительным процессом, то есть автоматически настраивать машину на выполнение очередной операции в соответствии с программой.

Также по теме:

1. Леди Ада Лавлейс и первая компьютерная программа

2. Экскурсия в Политехнический музей Москвы

3. Появилась первая ЭВМ

4. Самый богатый ботаник в мире

Распечатать статью

Как Герман Холлерит усовершенствовал компьютерную технологию

Информация о материале

Категория: it

История его изооретения относится к тому периоду, когда на запад страны хлынули волны переселенцев с востока.

В качестве специального агента по переписи населения в США в 1880 году Холлерит изучал мучительно медленные процедуры счета. Армия клерков годами вручную работала над данными переписи 1880 года. К тому времени, когда они проанализировали, систематизировали и опубликовали данные переписи, прошло уже пять лет с момента ее проведения. Оттолкнувшись от идеи перфокарт, Холлерит разработал карточки с двенадцатью рядами по двадцать дырочек в каждом, в которых была закодирована информация о возрасте персоналии, месте рождения, семейном положении, количестве детей и т. д. Сборщики ответов переводили данные переписи на карточки, компостируя их в соответствующих местах. Они вводили карточки в машину, и каждый раз, когда игла прокалывала карту, информация регистрировалась в банке записывающего устройства. Машины подсчитали и упорядочили информацию на 62 622 250 человек по переписи населения США 1890 года.Позже Холлерит усовершенствовал свое изобретение, расширив круг его функций. Компания, которую он ОСНОВаЛ для производства своих машин, стала частью корпорации, известной теперь как IBM.

Перфокарты для переписиОстроумный метод кодирования информации на карточках осуществлялся при помощи простого устройства (см. иллюстрацию выше).Оператор направляет рычаг с иглой в гнездо с желаемой информацией (на дне); это вызывает движение второй булавки в направлении соответсвующего гнезда на верхней карточке.

Герман Холлернт (1860-1929) получил контракт для переписи населения 1890 года, после того как продемонстрировал скорость работы своей машины. С 1880 года население страны выросло более чем на 20%, тем не менее его машина сократила время подсчета с пяти до двух лет.

Статистическая машина Ноллерита состояла из четырех частей: перфоратор, который компостировал карточки в определенных точках; считывающее устройство, проверявшее позиции проколов на картах; счетчик, указывавший номер каждого отверстия по мере вращения колеса; сортировщик карточек, который распределял карты в соответствии с проколами.

Автоматическое подающее устройство ускорило процесс подсчета.

Статистическая машина Холлерита состояла из четырех частей: перфоратор, который компостировал карточки в определенных точках; считывающее устройство, проверявшее позиции проколов на картах; счетчик, указывавший номер каждого отверстия по мере вращения колеса; сортировщик карточек, который распределял карты в соответствии с проколами. Автоматическое подающее устройство ускорило процесс подсчета.

Система перфокарт

Система на иллюстрации слева обработала набор карт. Каждая карта закладывается в коробку под прессом, затем проталкивается в соответствующее место, где ведется подсчет.

Считывающее устройство Прикрепленная к пружине подвижная металлическая пластинка с небольшими стержнями надавливает на зафиксированную металлическую пластинку. Информация с перфокарты считывается, когда стержень, проделав отверстие в карте, соприкасается с резервуаром с ртутью, замыкающим электрическую цепь.

Наследие IBM

Сегодня слава IBM уже не гремит так, как раньше. Десятки лет компания была лидером на рынке компьютеров, её электроника есть в самых разных устройствах. То, что имя компании не мелькает в прессе, а её новинки не презентуют на перформансах, не означает, что дела идут плохо. Напротив, она остаётся лидером в своих отраслях, а её чистая прибыль по результатам первого квартала 2023 года выросла на 26,5%. Выручка корпорации составляет более 14 миллиардов долларов — программное обеспечение и консалтинг оказались прибыльными.

Суперкомпьютер IBM Watson 2011 годаФото: Wikimedia Commons

Наличие такого сильного игрока во многом определило судьбу рынка ПК. Одни компании были её соперниками, другие — партнёрами. Игнорировать влияние IBM на весь мир было бы опрометчиво. Будущее человечества также связано с корпорацией.

Сейчас IBM много работает в консалтинге, строит суперкомпьютеры, проводит крупные научные исследования в сфере блокчейна и искусственного интеллекта. В её штате более трёх тысяч докторов наук, у корпорации 12 научных центров, и она рекордсмен по числу зарегистрированных патентов. Возможно, уже завтра изобретения IBM заново перевёрнут мир, а конкуренты вновь начнут шевелиться, чтобы не проиграть новое сражение с транснациональной корпорацией.

1960–1970-е: коммерческий расцвет и череда успешных продуктов

IBM десятки лет подряд занимает первое место по числу патентов на изобретения в США, и список её открытий продолжает пополняться. В 1960–1970-е годы корпорация подарила миру множество изобретений. Вот лишь некоторые из них.

Дискета, или флоппи-диск

В 1971 году миру представили восьмидюймовый гибкий диск в корпусе из пластика. Покупатели оценили новинку: стопки перфокарт или более дорогой жёсткий диск не шли ни в какое сравнение с этим методом хранения информации.

Инженеры IBM, разработавшие дискету, и подумать не могли, что она так быстро обретёт популярность у пользователей. Изначально она была разработана для более эффективной загрузки данных в мейнфрейм IBM System/370. Но вскоре небольшой размер диска и рост его ёмкости позволили использовать дискеты и в небольших компьютерах.

Дискеты 8″, 5¼» и 3½» дюймаФото: Wikimedia Commons

Карта с магнитной полосой

Изобретения корпорации окружают нас везде. Ещё одно из них — технология магнитной полосы. В 1969 году у инженера IBM Форреста Парри возникла проблема. Он разрабатывал конструкцию удостоверения для сотрудников ЦРУ и пытался прикрепить полоску намагниченной ленты к куску пластика, но никак не мог совместить эти два компонента. Когда он сказал о проблеме своей жене, которая в то время гладила одежду, она предложила ему использовать утюг, чтобы расплавить полоску. Он попробовал, и это сработало.

Первый в мире банкомат

Банковская сфера обязана корпорации не только картами. В 1960-х благодаря сотрудничеству IBM и Citibank мир получил первый банкомат. Дональд Ветцель, инженер-проектировщик, хотел создать машину, которая позволяла бы клиентам банков снимать наличные без помощи кассира. Привычного для нас круглосуточного доступа к деньгам в 1960–1970-е не было.

В 1969 году, после череды прототипов, IBM и Citibank успешно запустили в Филадельфии первый банкомат. Он позволял снять наличные с карты с магнитной полосой, но не позволял вносить деньги на депозит и совершать другие банковские операции. Систему банкомата подключали к центральному компьютеру банка, это позволяло обрабатывать транзакции в режиме реального времени.

IBM System/360

В апреле 1964 года корпорация презентовала серию мейнфреймов для бизнеса IBM System/360. На их разработку ушло 5 миллиардов. Конкуренты также выпускали мейнфреймы, но IBM удалось не просто сделать хорошие компьютеры и неубиваемый сервер, а ещё и наделить их общей архитектурой. Пользователь задавал набор команд, и «машина работала».

IBM System/360Фото: Wikimedia Commons

Затраты на разработку мейнфреймов быстро окупились. Практически весь крупный бизнес и большинство стран мира или покупали мейнфреймы, или брали их в аренду через ту же IBM. Этот продукт озолотил компанию, она превратилась в монополиста на рынке ЭВМ и оставалась им вплоть до наступления эры персональных компьютеров.

Реляционные базы данных

Да, и это тоже придумали в IBM. До 1970-х годов компьютеры сортировали информацию с помощью жёстких одноразовых программ для баз данных. Учёный Эдгар Кодд, трудившийся в корпорации, хотел улучшить способ сортировки и обработки данных. В 1970 году он представил свою идею.

Реляционная база данных хранила данные в таблицах (отношениях), которые имеют столбцы (атрибуты данных), а также строки (кортежи), содержащие значения этих атрибутов. Важный момент: любые атрибуты можно было связывать между собой. Пользователи оценили удобство: запрос через язык SQL помогал вытаскивать данные группами.

Рекламные войны с Джобсом

Стив Джобс считал, что системы IBM слишком сложны для пользователей.

«Некоторые говорят, что мы должны поставить IBM PC на каждый рабочий стол в Америке, чтобы повысить производительность. Это не сработает».

Стив ДжобсИнтервью для Playboy

Он был прав: довольно быстро рядовые пользователи перешли с командной строки на системы с дружелюбным графическим интерфейсом.

Юный Стив Джобс показывает средний палец логотипу IBMФото: Steve Jobs Archive

Стив Джобс верил в силу хороших идей, а не в силу денег. В январе 1984 года рекламное агентство Apple под руководством Стива Джобса запустило знаменитый рекламный ролик «1984», который явно был направлен против IBM.

Ролик был основан на одноимённом антиутопическом романе Джорджа Оруэлла, и на протяжении всего фильма IBM символизировала авторитаризм, а Apple — вызов системе и свободу индивидуальности. Эта рекламная кампания придала особую окраску вражде между двумя компаниями.

Телевизионный рекламный ролик режиссёра Ридли Скотта, посвящённый компьютеру Macintosh. Впервые показан 22 января 1984 года

А пока гении мерились амбициями, рынок ждал их творений. В конечном счёте битву за первый персональный компьютер выиграла IBM. Сочетание подхода к работе, заимствованного у Джобса, и накопленная интеллектуальная и финансовая мощь корпорации принесли результат: программисты не просто работали, а служили идее — создать первый персональный компьютер для американской семьи со средним достатком. Когда инженеры поняли, что не укладываются в срок, они стали работать семь дней в неделю. Даже Рождество встречали в компании.

IBM PC стал «сборным Франкенштейном» — детали и части производила не сама IBM. Любая компания могла по закону воспроизвести части компьютера, доработать их, а иногда просто клонировать и продавать как свои изобретения. Архитектуру IBM PC стали массово копировать, что привело к росту рынка персональных компьютеров.

IBM PC под управлением DOS от MicrosoftФото: Wikimedia Commons

В 1987 году, чтобы угнаться за конкурентами, которые штамповали дешёвые копии IBM PC, компания выпустила IBM PS/2 с закрытой архитектурой. Теперь дополнить компьютер комплектующими можно было, только сотрудничая с поставщиками, которые заключили с IBM лицензионное соглашение.

Компании, до этого копирующие архитектуру IBM, с таким раскладом не согласились. В 1988 году руководители Compaq, Microsoft, Intel и ещё шести крупных производителей приняли решение объединиться против IBM. СМИ окрестили их «бандой девяти».

Примечания

1. ^
2. Брукс, Фредерик П .; Айверсон, Кеннет Э. (1963). Автоматическая обработка данных. Вайли. п. 94 «полуавтомат».
3. Кембелл-Келли, Мартин; Аспрей, Уильям (2004). Компьютер: история информационной машины (2-е изд.). Основные книги. п. 16.
4. , п. 56.
5. ^
6. Лиденберг, Гарри Миллер (1924). Джон Шоу Биллингс: создатель Национальной медицинской библиотеки и ее каталога, первый директор Нью-Йоркской публичной библиотеки.. Американская библиотечная ассоциация. п. 32.
7. Рэнделл, Брайан, изд. (1982). Истоки цифровых компьютеров, Избранные статьи (3-е изд.). Springer-Verlag. ISBN  0-387-11319-3.
8. ^
9. С. 178–179.
10. ^
11. , п. 153.
12. Отчет уполномоченного по вопросам труда, ответственного за одиннадцатую перепись населения, министру внутренних дел за финансовый год, закончившийся 30 июня 1895 г. Вашингтон, округ Колумбия, 29 июля 1895 г. Стр. 9: «Вы можете с уверенностью ожидать быстрого сокращения численности персонала. этого офиса после 1 октября и полное прекращение канцелярской работы в течение текущего календарного года … Состояние работы Отдела переписи и состояние окончательных отчетов ясно показывают, что работа Одиннадцатой переписи будет завершено по крайней мере на два года раньше, чем это было сделано в ходе Десятой переписи «. Кэрролл Д. Райт Ответственный уполномоченный по труду.
13. , п. 52.
14. В некоторых отчетах о формирующемся CTR указано, что были включены только три корпорации. В этой ссылке отмечается, что только три из четырех корпораций представлены в названии CTR. Это может быть причиной разных учетных записей.
15. Уильям Роджерс (1969). . п..
16. Американский стандарт FORTRAN. Американская ассоциация стандартов, X3.9-1966. С. 9, 10. «4.2.6 Тип Холлерита. Датум Холлерита — это строка символов. Эта строка может состоять из любых символов, которые могут быть представлены процессором. Пробел является действительным и значимым знаком в системе данных Холлерита «.

Электромеханическое табулирование данных

По предложению Джон Шоу Биллингс Холлерит разработал механизм, использующий электрические соединения для увеличения счетчика и записи информации. Ключевой идеей было то, что данные могли быть записаны по наличию или отсутствию отверстия в определенном месте на карте. Например, если конкретное расположение отверстия указывает семейный статус, то отверстие может указывать на состоите в браке в то время как отсутствие отверстия указывает Один. Холлерит определил, что данные в определенных местах на карте, упорядоченные по строкам и столбцам, можно подсчитывать или сортировать электромеханически. Описание этой системы, Электрическая система табуляции (1889), был представлен Холлеритом в Колумбийский университет в качестве докторской диссертации. и перепечатан в книге Рэнделла. 8 января 1889 года Холлериту был выдан патент США 395782, п. 2 из которых гласит:

Копия счетной машины Холлерита с сортировочным ящиком, около 1890 года. «Сортировочный ящик» был дополнением к табулятору и управлялся им. «Сортировщик», самостоятельная машина, был более поздним развитием.