Що ви розумієте під словом “перфокарта”? У кого-то перед очима з’являються картонні таблички з нанесеними на них числовими комбінаціями. У кого-то – спеціальні схеми для машинного візерунка. Хтось згадає школу з виконанням завдань, надрукованих на таких картках. І це все – вірні асоціації. У статті ми детально розберемо, що таке перфокарта, де застосовувалося раніше і використовується зараз це винахід.
Визначення
Почнемо з загального терміна. Що таке перфокарта? Вона ж – перфоровані або перфораційна карта. Слово походить від лат. perforo, що означає “пробиваю”, і лат. charta – “папір” або ж “листок з папірусу”.
Що таке перфокарта? Носій інформації, виготовлений з тонкого картону, що представляє дані відсутністю або наявністю пробивних отворів на певних позиціях таблички.
Час самого широкого поширення подібних перфоркарт припало на другу частину XX століття. Тоді ці картонні таблички застосовувалися для введення і подальшого зберігання даних в різних автоматизованих системах обробки інформації.
Що таке перфокарта сьогодні? Один з об’єктів, який є символів минулого. У своєму головному значенні перфоровані карти (як і перфострічки) вже не використовуються. Їх витіснили більш зручні, швидкі і компактні носії – напівпровідникові, оптичні і магнітні.
Перше застосування карт
Найперші перфокарти з’явилися зовсім не в інформаційному середовищі. Вони були пов’язані з областю ткацтва. Це так звані перфокарти “Жаккардов”. У елемента було одне призначення – керувати візерунком на ткацьких верстатах Жаккарда. Вперше перфокарти тут примененили в 1808 році.
Жакардовий ткацький верстат – воістину унікальний винахід для свого часу. Це автоматизований пристрій, що допомагає виконати великий декоративний (жаккард) візерунок на килимах, тканинах, скатертинах та ін. Пристрій було названо за ім’ям свого винахідника – француза Жозефа Марі Жаккарда.
Жаккардова машина
Головні компоненти машини – ножі, рамна дошка, голки, гачки, рамні шнури і рамна домка, а також перфокарта з візерунком. Кожен з перерахованих елементів виконував власну функцію:
- Нитки пов’язані з машиною за допомогою аркадних шнурів, якими рівномірно розподіляються по всій ширині верстата.
- Ножі (закріплені в ножовий рамі) роблять зворотно-поступальні рухи у вертикальній площині.
- Гачки (перебувають у сфері дії ножів) захоплюються ножами і піднімаються ними нагору. Виведені із зони дії ножів, опускаються спільно з рамною дошкою.
- Сила тяжіння вантажу опускає як гачки, так і нитки основи.
- Перфораційна призма робить качательние і обертальні рухи. Вона управляє в машині голками.
- На перфорационную призму надітий картон. Це і є перфокарта. Вона складається з кількох паперових вкладень з непробитих проміжків і просеченными отворами. Зустрічаючи на своєму шляху просеченное місце на перфокарте, голка входить в призму, що дозволяє гачка залишатися в області дії ножа. Непросеченная область на перфокарточке переміщає голку і випускає гачок із зони дії ножа.
Як тут відбувається робота перфокартами? Поєднання просеченных і непросеченных ділянок на таких картках дозволяє майстру визначити бажане чергування підйому і опускання голки основи. А це вже допомагає утворитися на тканини певного узору.
Використання перфокарт в ткацтві сьогодні
В’язання перфокартами залишається популярним і сьогодні. Точно так само, як і жакардовий візерунок. Застосовується також для автоматизованих ткацьких пристроїв. Звичайно, вони більш продуктивні, мініатюрні та компактні, ніж перша жаккардова машина.
Але принцип використання перфокарт залишається практично тим же. Майстриня знаходить картку з цікавим їй візерунком (або пробиває візерунок на чистій картці самостійно), вставляє її в машину. Пристрій провязывает зображення на тканині, згідно просеченным і непросеченным місць на табличці.
Застосування в інформатиці
Незважаючи на те що перфокарти з’явилися завдяки ткацтва, де досі популярні і зараз, своєю популярністю вони зобов’язані інформаційної середовищі. Тут вони були застосовані вперше в “аналітичної машини”, розробленої Бэббиджем. Також відомо, що картки використовувалися і для “інтелектуальної машини” Семена Миколайовича Корсакова. Цього винахідника називають піонером застосування перфокарт в інформатиці (1832 рік). Картки використовувались у механізованих машинах для класифікації записів і інформаційного пошуку.
Є відомості, що наприкінці XIX століття саме перфокарти застосовувалися для обробки результатів перепису населення в Сполучених Штатах.
Формат перфокарт
Якогось єдиного формату карток при цьому не існувало. Але найпопулярнішим вважався при цьому “формат IBM”, введений в 1928 році. Він мав такі характеристики:
- Розташування друкованої інформації в 12 рядків 80-ю колонками.
- Розмір – 187х82 мм, товщина – 0,17 мм
- Спочатку куточки картону були гострі, а з 1964 року – округлені. В СРСР же нововведення не прижилося – тут продовжували використовувати карти з нескругленными куточками.
Що стосується інформаційного обсягу, то, за приблизними розрахунками, гігабайт інформації, зашифрований на перфораційних картах, міг важити 22 тонни. І це не рахуючи того ваги, який втрачається під час пробивання отворів.
У двадцятому столітті вироблявся широкий спектр обладнання, так чи інакше, підтримує даний носій. Сюди включились різні пристрої введення/виведення даних, підготовки інформації, расшифровочные, раскладочно-підборочні машини та ін.
Застосування комп’ютерної техніки
Основним носієм інформації для комп’ютерів першого покоління (1920-1950 рр..) виступали саме перфокарти. Вони застосовувалися для обробки і зберігання даних.
У 70-80-х картки стали використовуватися тільки для зберігання даних. Вже в ті роки їх стали витісняти магнітні стрічки. В даний час вони практично ніде не застосовується (крім раритетних застарілих систем).
Але перфораційні карти все ж залишили своїй слід в комп’ютерній техніці. Так, текстової відеорежим дисплея, що відображається за промовчанням, містить по горизонталі рівно 80 знакомісць. А, як ми пам’ятаємо, їх було стільки ж і на перфокарте.
Головною перевагою таких носіїв даних у свій час було зручність маніпуляції даними. Карти можливо було додати, видалити, замінювати іншими. Тобто, фактично так само працювати з інформацією, як в сучасних текстових редакторах.
Цікавий факт: в 2011 році в Сполучених Штатах ще діяла компанія Cardamation, яка випускала не лише перфокарти, але і пристрою для роботи з ними. Остання інформація про використання перфокарточек в сучасних компаніях відноситься до 2012 року.
Двійковий режим роботи
При роботі в двійковому режимі картка розглядалася як бітового двовимірного масиву. Тому допускалися будь-які комбінації пробивок.
У відомій системі IBM 701 машинне слово займало 32 біта. При запису інформації на перфокарту в одну сходинку містилося два таких машинних слова. Всього ж на носій можна було записати 24 слова.
Текстовий режим роботи
При роботі з карткою в текстовому режимі принцип її використання був дещо іншим. Одна колонка позначала один символ. Отже, в картку вміщалося 80 символів. При цьому допускалися лише певні комбінації пробивок.
Найбільш просто тут кодувалися цифри. Це пробивання тієї позиції на картці, де і була зображена дана цифра. Літери та інші символи кодувалися кількома пробивками на один символ. Відсутність будь-якої пробивання означало тільки пробіл.
Система IBM/360, приміром, визначала значення пробивок відразу для всіх 256 значень одного байта. Тобто, в текстовому режимі тут можна було також внести і двійкові дані.
Щоб з текстовою інформацією на перфорованій карті було легше працювати людині, вздовж її краю друкувалися символи в звичайному читабельному для нас вигляді.
Учнівські та екзаменаційні картки
А що ж таке, наприклад, перфокарти ПДР категорії? Чи відноситься це до разбираемому поняття? По суті, це звичайні екзаменаційні картки з якими-небудь надрукованими на них екзаменаційними завданнями. Таблиця з варіантами відповідей, на якому користувач повинен відмітити, “пробити” (перфорувати) правильний. Це й пояснює таку назву екзаменаційної картки.
В школах також можна зустріти перфокарти з російської мови, математики та інших предметів. Це картки із самостійними завданнями, які потрібно виконати учневі. Таку назву вибрано з-за того, що картка має отвори. Наприклад, на місці букви в якому-небудь слові. У такому отворі учень повинен прописати пропущений символ.
Перфокарти в навчальних закладах використовуються також і для творчих завдань. На місці пропуску, отвори потрібно щось зобразити, накреслити, обвести.
Перфокарта – досить широке поняття, що відоме більше в інформаційній сфері, комп’ютерній техніці, де такі картки застосовувались в якості носіїв інформації. Але перфокарти використовуються також і в ткацтві – як у минулому, так і зараз. Це і варіант представлення учнівських, екзаменаційних завдань – картки з отворами, які треба певним чином заповнити.
