Perfokortos ir jų istorija. HOT.LT

Perfokorta - dažniausiai stačiakampio formos ir iš standaus popieriaus (kartono) pagaminta duomenų laikmena, naudojama automatizuotose duomenų apdorojimo sistemose. Informacijoje joje užrašoma išmušant skylutes tam tikrose perfokortos vietose. Panašiu principu informacija užrašoma ir perfojuostose, kurios yra ilgos ir siauros (dažniausiai standaus popieriaus) juostelės. Plačiai naudotos pirmuosiuose kompiuteriuose, o anksčiau – įvairiose automatizuotose staklėse (audimo ir kt.). Kompiuteriuose jas vėliau beveik visiškai išstūmė kito tipo (magnetinės, optinės) laikmenos. Nors 2011 m. JAV tebegyvavo kompanija Cardamation, tiekianti perfokortas ir įrenginius joms.

Išradimas iškart patraukė dėmesį, nes kariaujančiam Napoleonui labai trūko medžiagos kareiviams. Vis tik reikia paminėti, kad dar 1725 m. perduoti audinių raštą staklėms popierinės perfojuostos pagalba pasiūlė Bazilis Bušonas¹⁾. Apmatų siūlai buvo pakeliami priklausomai nuo to yra ar nėra skylutė perfojuostoje. Po 3 m. jo padėjėjas Jean-Baptiste Falcon‘as išplėtė valdomų siūlų kiekį naudojant ratu sujungtas stačiakampes kortas. Vis tik dar reikėjo žmogaus pagalbininko tokių mechanizmų priežiūrai.
Jacques Vaucanson‘as²⁾, išgarsėjęs mechaninių žaisliukų (antis, fleitininkas ir t.t.) kūrimu, kardinolo Fleri³⁾ 1741 m. buvo paskirtas šilko manufaktūros inspektoriumi. Jis buvo atsakingas už šilko gamybos reformą, nes Prancūzija tame atsiliko nuo Anglijos ir Škotijos. 1745 m. jis sukūrė pirmąją visai automatizuotas audimo stakles remdamasis Bušono įdirbiu. Tačiau tuo metu padėtis jo sprendimų įdiegimui buvo nepalanki dėl kardinolo Fleri išlaidų mažinimo politikos.

Informatikoje perfokortos buvo panaudotos rusų valdininko S. Korsakovo⁴⁾ „intelektualiose mašinose“ (1832), skirtose informacijos įrašų paieškai ir klasifikavimui. Jis buvo Ukrainoje gimęs homeopatas, kurio giminė 14 a. atsikėlė iš Lietuvos. Dirbdamas Policijos statistikos skyriuje jis sumąstė kelias „mašinas idėjų palyginimui“. Jos visų pirma buvo skirtos informacijos, saugomos perfokortose (ar panašiose laikmenose, pvz. medinėse perforuotose lentelėse), paieškai. Jis pristatė savo idėjas imperatoriškajai Mokslų akademijai Peterburge, tačiau jos buvo atmestos. Prisiminta jas tik 1961 m. tiriant MA archyvus.

Perfokortų idėją panaudojo ir Č. Babidžas savo Analitinės mašinos projekte (1834) . Joje buvo numatyta trys perfokortų tipai: skaičiams, aritmetinėms operacijoms ir duomenų įkėlimo bei išvedimo operacijoms valdyti. Kiekvieną jų turėjo skaityti atskiras perfokortų skaitytuvas. Taip pat buvo numatytas ir rezultatų perforavimas, kad juos vėliau būtų galima panaudoti kaip įvedimo duomenis.

Dideliu postūmiu perfokortų naudojimui tapo poreikis sparčiau apdoroti surašymo duomenis. Pvz. 1880 m. surašymo duomenys buvo apdorojami 8 m. Tad 1884 m. amerikietis Hermanas Holeritas⁶⁾ užpatentavo gyventojų surašymo mašiną (Holerito tabuliatorius⁵⁾). Pirmas jos variantas naudojo perfojuostas, tačiau paaiškėjo kad jos nelabai patogios. Tada atėjo eilė perfokortoms. Specialaus įrenginio skylučių išmušimui dar nebuvo ir buvo naudojamas traukinių konduktoriaus perforatorius. Kortelės buvo rūšiuojamos elektrinių įrenginių. 1911 m. Holeritas pardavė savo firmą. Ji pasivadino „Tabulating Recording Co“, o 1924 m. vasario 14 d. ji pakeitė pavadinimą į IBM (International Business Machines).

Egzistavo daug perfokortų formatų, tarp kurių labiausiai paplitęs buvo 1928 m. įvestas „IBM formatas“ (7 3/8 × 3 3/4 colio; 12 eilučių po 80 stulpelių; kortos storis – 0,007 colio). Pradžioje jų kampai buvo smaili, o 1964 m. imti apvalinti. Viršutinis kairysis kampas buvo nukirptas, kad perfokortos nebūtų įkišamos kitu galu ar apverstos. Tačiau jų priminimu šiuolaikinėse kompiuterinėse sistemose liko tekstinis režimas, kurį sudaro 80 ženklų vietų eilutėje.
FORTRAN perfokorta

¹⁾ Bazilis Bušonas (Basile Bouchon) – 18 a. tekstilininkas Liono šilko centre, 1725 m. išradęs perfojuostą, kurią panaudojo dalinei audimo staklių nustatymo raštui automatizacijai. Tai laikoma pirmuoju pusiau automatinės mašinos panaudojimu pramonėje.
Metmenų siūlai buvo praverti pro horizontalių adatų akutes. Adatos buvo pakeliamos ar paliekamos vietoje priklausomai nuo to, ar perfojuostoje buvo skylutė.

²⁾ Žakas de Vokansonas (Jacques de Vaucanson, 1709-1782) – prancūzų išradėjas, mechanikas. 1727 m. Lione atidarė dirbtuves, kuriose meistravo mechaninius žaislus, tarp jų ir žmogaus pavidalo. Iš jų žinomiausi buvo varinės antys, kurios kvaksėjo, plasnojo sparnais, lęsė pabertus grūdus, žmogaus ūgio fleitininkas, judinančio lūpas ir pirštus – 1738 m. jis buvo parodytas Paryžiuje, o jo veikimas paaiškintas brošiūroje „Le mecanisme du fluteur automate“ (1738).
Plačiau skaitykite puslapyje Mechaninis žvėrynas .

³⁾ Andrė Fleris (Andre-Hercule de Fleury, 1653-1743) – prancūzų kardinolas (nuo 1726 m.), Liudviko XV pagrindinis patarėjas (faktiškai valdęs Prancūziją). Nuo 1698 m. paskirtas Frežiuso vyskupu, 1715 m. gavo De Turniu abatystę. Skatino jansenitų persekiojimą. Buvo Prancūzijos akademijos (nuo 1717 m.) ir Mokslų akademijos (nuo 1721 m.) nariu.

⁴⁾ Semionas Korsakovas (1787-1853) – rusų valdininkas, homeopatas ir išradėjas, kūręs „intelektualias mašinas“, skirtas informacijos paieškai ir klasifikavimui, kuriose panaudotos perfokortos. Tuo užsiėmė dirbdamas Policijos departamento statistikos skyriuje. Jo išradimai: homeoskopai, ideoskopas, komparatorius.

⁵⁾ Tabuliatorius - H. Holerito⁶⁾ 1888 m. sukurtas elektromechaninis įrenginys 1890 m. gyventojų surašymo duomenų, užrašytų perfokortuose, apdorojimui. Apdorojimo algoritmas nurodomas komutatoriumi (kištukais komutacinėje lentoje). Juos gaminanti firmą nuo 1924 m. pasivadino IBM.
Tabuliatorius buvo sudarytas iš perforacinių kortų įvedimo įtaiso, dešimtainių skaitiklių, valdymo bloko, daugiaskilčio valdymo įrenginio. Prie tabuliatoriaus gali būti prijungtas suminis perforatorius, iš kurio į perforacines kortas perkeliami sprendimai. Skaitant perforacinę kortą, pro jos skylutes pralįsdavo metaliniai strypeliai, liesdavę vonelėje esantį gyvsidabrį. Kiekvienąkart prisilietus imdavo tekėti elektros srovė, atitinkamą skaitiklį pasukdavusi vienetu. Tabuliatoriaus veikimo greitis buvo iki 100 perfokortų per minutę.

⁶⁾ Hermanas Holeritas (Herman Hollerith, 1860-1929) – vokiečių kilmės amerikiečių išradėjas, sukūręs elektromechaninį perfokortų tabuliatorių⁵⁾, kuris buvo skirtas informacijos sumavimui, o vėliau apskaitoje. 1896 m. įsteigė „Hollerith Electric Tabulating System”, kurią 1911 m. pardavė Č. Flintui, susijungdama su „International Time Recording Company“ persivadindama CTR (Computing-Tabulating-Recording Company). 1924 m. ji persivadino į IBM (ypač CTR pasamdžius T. Vatsoną).
FORTRAN kalboje tekstinė konstanta (simbolių eilutė) kartais vadinama Holerito konstanta

Jau paauglystėje H. Holeritas buvo labai praktiškos. Vos 15 m. įstojo į kalnakasybos mokyklą, kurią baigė 1879 m. Tačiau vietoje darbo toje srityje, gavo prof. W. Trowbridge pasiūlymą dirbti jo padėjėju sudarant ataskaitą apie gyventojų surašymą (pirmas surašymas vyko 1790 m. ir augo po 35% per metus, 1860 m. pasiekiant 31 mln.; Kongresas 1850 m. netgi priėmė nutarimą, kad klausimynas neturi viršyti 100 klausimų). Jis pradėjo susitikinėti su Keite, kurios tėvas buvo atsakingas už didelę surašymo dalį. Jis bandė padaryti įspūdį Keitei, nupirkdamas visus loterijus bilietus vakarėlyje – tik nenupirko vienintelio to, kuris laimėjo. Keitė jį pakvietė į namus, kur jis ilgai kalbėjosi su jos tėvu apie surašymo problemas. Jos tėvas buvo įsitikinęs, kad įmanoma sukurti tam skirtą mechaninę skaičiavimo sistemą, panaudojant korteles su įpjovomis šonuose, tačiau jis buvo gydytoju, o ne inžinieriumi.

Bet kelias buvo dar ilgas!? Jis įsidarbino MIT ir skaičiuotuvą kūrė laisvalaikiu. Jau po metų persikėlė į Vašingtoną ir dirbo Patentų biure. 1884 m. gavo pirmą patentą ir dalinai veikiančią mašiną parodė Patentų biurui, tačiau pareikalauta veikiančio modelio. Tad jis pasiskolino 2500 dolerių iš brolio ir tapo pirmuoju „garažų startuoliu“. Holerito tabuliatorius

Iš pradžių Holerito perfokortos buvo su skylutėmis tik palei kraštą, nes neturėjo tinkamo perforatoriaus. Kad įrodytų savo prietaiso veiksmingumą, pasiūlė automatizuoti Baltimorės sveikatos įrašus – ir pats atliko didžiąją dalį perforavimo (per dieną maždaug po 1000 kortų su paciento duomenimis). O tada rūšiavimo aparatas leisdavo tokius atsakymus, kokie anksčiau atrodė neįmanomi. Kitas darbas buvo su Karo departamento sveikatos įrašais, tačiau šįkart kortelėje reikėjo saugoti daugiau duomenų – tad jis nusprendė ne didinti kortas, o leisti skylučių deriniams turėti prasmes. Tai buvo ASCII ir dvejetainio kodavimo pradžia.

Jam reikėjo rasti būdą „prakišti“ savo tabuliatorius 1890 m. surašymui nugalint du konkurentus, kurių vienas naudojo spalvotus popierėlius, o kitas – pokerio žetonus. Buvo atliktas bandymas su 10 tūkst. žmonių duomenų ir Holerito mašinos darbą atliko greičiau nei per 3 d! (daugiausia laiko užgaištant perforavimui) – ir Surašymo tarnyba užsakė 56-ias jo mašinas už metinę 56 tūkst dolerių kainą – ir 1890 m. surašymas buvo atliktas per vienerius metus, palyginti su 8 m., kurių prireikė 1880 m. surašymui.