История вычислительной техники началась с идеи создать машину, которая могла бы считать или складывать целые многоразрядные числа. Первый эскиз 13-разрядного прибора был разработан около 1500 г. да Винчи. Действующее же суммирующее устройство было сконструировано Паскалем в 1642 году. Эти известные изобретатели положили начало эре ЭВМ.
Автоматизация
Для большого количества расчетных операций значение имеет не только скорость выполнения каждой из них, но и отсутствие промежутков между ними, в которых требуется человеческое участие. Многие известные изобретатели пытались решить эту проблему. Необходимо было, чтобы операции шли последовательно друг за другом без остановок.
Введение программы "на ходу"
История вычислительной техники знает немало выдающихся ученых, которые внесли свой вклад в развитие автоматизации. Так, в начале 80-х гг. 19-го века было предложено использовать перфокарты для предварительной записи программы и ввода ее в устройство. Их разработчиком был Герман Холлерит. В информатике этот ученый совершил настоящий переворот. Рассмотрим подробнее его изобретения.
Герман Холлерит: биография
Родился ученый 29 февраля 1860 года в Буффало. Он был седьмым по счету ребенком. Его отец в 1848-м году эмигрировал из Германии в США. После переезда Холлерит поступил в школу, из которой его довольно быстро исключили. Как правило, Герман уходил из класса перед правописанием. Учитель однажды закрыл дверь, и мальчик выпрыгнул со второго этажа. После этого его и исключили из школы. Дальнейшее образование Герман Холлерит получил от преподавателя-лютеранина. С ним он прошел курсы средней и высшей школ. В 16 он поступил в колледж по специализации "горное дело". Однако юноша интересовался не столько самой профессией, сколько техникой. Обучаясь в колумбийском колледже, он познакомился с Троубриджем, который через некоторое время сделал его своим ассистентом. Так Герман Холлерит попал в Статистическое управление по переписи населения Америки.
Карьера
В 19 лет Герман Холлерит отправился в Вашингтон, где начал свою работу. Он стал активно участвовать в общественных кружках Джорджтауна. Спустя некоторое время Холлерит знакомится с Биллингсом. Последний был авторитетным экспертом в области анализа статистической информации, поэтому работал в качестве директора управления по переписи населения. Биллингс сообщил Холлериту о своей идее создать машину, в которой использовались бы перфокарты для формирования таблиц по полученным данным. Разные авторы указывают на две версии влияния директора управления на дальнейшую деятельность по конструированию устройства. Согласно первой, Биллингс предложил использовать перфокарты с описанием личности с помощью отметок по их краям и прибор для сортировки. По второй версии, он просто предлагал придумать какое-то устройство.
Первый опыт
В 1882-м Герман Холлерит был приглашен в Массачусетский институт в качестве преподавателя. Он работал в учебном заведении год. В течение этого времени Холлерит совершенствовал свои идеи и занимался разработкой первого оборудования для записи сведений по переписи и составления таблиц. В 1883-м он возвращается в Вашингтон, где начинает работу в патентном бюро. Знания, полученные там, пригодились ему как изобретателю, и он использовал их в течение последующих десятилетий. В 1884-м он выдвинул идею об улучшении системы тормозов железнодорожного транспорта. Здесь следует сказать о финансовом состоянии, в котором находился Герман Холлерит. Табулятор он мог сконструировать и в начале 80-х, но денег на это у него не было. При этом взять в долг он ни у кого не мог.
Патенты
В Сант-Луисе Герман Холлерит собрал электрические тормоза для поезда и принял участие в конкурсе. На мероприятии были представлены системы, работающие по принципу вакуума и с применением сжатого воздуха. Электротормоз был признан самым лучшим из пяти. Однако были сомнения в практичности его использования из-за грозовой угрозы. В этой связи, систему отклонили, а патенты на тормоза оставались до истечения их срока бездействующими. Следующим изобретением стал аппарат рифления труб из металла. Он также сначала не нашел своего применения, но впоследствии им воспользовалась компания "Дженерал Моторс" в изготовлении гибких соединений.
Герман Холлерит: табулятор
Новый патент, зарегистрированный 23 сентября 1884 года, стал важнейшим из всех. Машина Германа Холлерита использовалась для составления таблиц статистических сведений по смертности в Балтиморе в 1887-м. Данные 1889-го года в Нью-Йорке также обрабатывались с использованием этого устройства. Применив весь свой опыт, Герман Холлерит доказал, что перфокарты - важнейший элемент процесса формирования таблиц. В 1887-м он внес исправление в патент. Из-за этого многим промышленникам пришлось заключить с Холлеритом договора о лицензии на его устройство. При переписи населения в 1890-м сведения о каждом гражданине переносились на карточки 73/8×33/4 дюйма. Далее делали по краям перфорацию по каждой характеристике. По диагонали один угол подрезали для удобства в процессе пересчета и сортировки. Последняя операция осуществлялась визуально, поскольку другие способы тогда разработаны не были. Машина Холлерита самостоятельно выполняла перфорацию в соответствии с образцом. Устройство облегчало работу оператора и снижало число ошибок.
Суть аппарата
Для своего устройства Герман Холлерит сконструировал пресс с пластиной из твердой резины и направляющим упором. В пластине присутствовали углубления. Они соответствовали расположению перфораций на карте. Частично они были наполнены ртутью и соединялись клеммами с задней частью корпуса. Над пластиной располагалась коробка с контактными проекционными точками. Они приводились в действие с помощью пружин. При закладке карты в пресс контактная точка касалась ртути, и происходило замыкание цепи. Это, в свою очередь, активировало счетчик. Его циферблат мог регистрировать числа до 10 тысяч. Он передвигался при помощи магнита, получавшего сигнал через ртутные углубления, на 1 деление. Время от времени данные со счетчика считывались, а общий результат переносился на итоговую карту вручную.
Контроль точности
Для его обеспечения предпринимался ряд мер:
- Если подведение итогов проводилось одновременно по нескольким характеристикам, циферблат регистрировал каждую проходящую карту. Так можно было проверить результат посредством сложения промежуточных показателей.
- При верной регистрации аппарат издавал звонок. Если он отсутствовал, нужно было найти и исправить ошибку.
- Пресс обрабатывал карты только с определенным кодом, на который он был запрограммирован.
- Перфокарты, которые относились к одной группе, имели общее отверстие. При помощи проволочного стержня выявлялось присутствие "чужих" карточек.
Всемирная известность
Холлерита знали широкие массы, однако в 1890-м он достиг совершенно непредвиденного успеха. Ему удалось заключить контракт на 11 процедур переписи населения после победы в конкурсе в 4-х районах Сант-Луиса, в котором проживало больше 10 тыс. человек. Метод, который разработал Герман Холлерит, отличался не только самой высокой скоростью, но и высочайшей точностью. По подсчетам конструктор сэкономил государству почти 600 тысяч долларов. В 1890-м ученому исполнилось 30. Ему присудили степень доктора философии. Холлерит заключил важную сделку с бюро переписи США. В середине сентября 1890-го он женился на дочери своего доктора из Вашингтона. Почти сразу после свадьбы Холлерит заключил договор с правительством Австрии на использование его устройства в Центральном бюро статистики. С этого момента началась международная карьера ученого. К 1895-му его устройства работали не только в Австрии, но и в Канаде. При этом велись переговоры о поставке оборудования в Россию и Италию.
Последние годы жизни
Герман Холлерит очень любил проводить время с семьей, заниматься сельскохозяйственной деятельностью, приобретать автомобили и строить дома. В браке у него родилось трое дочерей и столько же сыновей. Этот выдающийся человек, внесший огромный вклад в статистику, скончался в своем доме от сердечного приступа 17 ноября 1929 года. Свою жизнь он закончил в достатке, окруженный любящими людьми, в счастье, не сожалея ни о каких упущенных возможностях. До самых последних своих дней он ненавидел все правила правописания и позволял себе писать так, как ему хочется.
