Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар: кибернетика и жаккардовая ткань
Жозеф Мари Жаккар - известный изобретатель XVII - XIX веков. Его главное изобретение - промышленный способ производства ткани - имеет большое значение для современной информатики и помогло разработать первый прототип электронной вычислительной машины.
Жозеф Мари Жаккар: краткая биография
Ж. М. Жаккар (1754 - 1834 гг.) известен благодаря изобретению промышленного ткацкого станка. Будущий французский изобретатель родился в Лионе в 1752 году. Будучи сыном ткача, Жозеф Жаккар прошел обучение у переплетчика и мог работать на словолитне - предприятии, занимающемся созданием металлических пластин со шрифтами и чернил для книгопечатания.
Однако после смерти отца сын унаследовал его дело и стал ткачом. Своего сына Жозеф потерял во время французской революции, тогда Лион пал, революционерам пришлось покинуть город и уйти в подполье. Вернувшись в родной Лион, Жаккар брался за любую работу и чинил множество различных ткацких станков в попытке отвлечься от своего горя.
В 1790 году Жозеф Мари Жаккар предпринял первую попытку создания промышленного станка. Лион того времени, как и сейчас, был оживленным промышленным районом Франции, через него проходило множество торговых путей от портов глубже в континент. Изобретатель знакомится с автономными машинами Жак де Вокансона, который открыл собственное производство в городе. Остроумные и изящные механические игрушки в виде зверей и людей поразили Жаккара и помогли исправить недочеты собственного изобретения.
Признание заслуг Жаккара современниками
В 1808 году была завершена работа над ткацким станком. Став империей, Франция уже не могла удовлетворить потребности огромной, постоянно воющей армии с помощью ручного труда. Нужда в тканях была животрепещущей, поэтому промышленный станок был как нельзя кстати.
Достижения Жозефа Мари Жаккара были отмечены Наполеоном I, ткачу была положена от государства немалая пенсия и дано право взимать денежные отчисления в свою пользу с каждого станка Франции изобретенной конструкции. В 1840 году благородные жители Лиона установили памятник в честь прославившего город изобретателя.
Жаккардовая ткань
Станки Жозефа и получаемую ткань назвали жаккардовыми в честь создателя. Жаккард имел необычайно широкое применение как в прошлые времена, так и сейчас. Из этой ткани делают верхнюю одежду, необычайно красивые платья, а также чехлы и обивку для мебели.
Раппорты узоров жаккардовой ткани содержат минимум 24 нити, выплетающих необычайно сложные и красивые узоры. Материалы при создании можно комбинировать, что дает возможность создавать очень интересные эффекты на готовых изделиях. Оформление домашних интерьеров в стиле рококо и барокко практически невозможно без шикарных занавесей, обивок и подушек из жаккарда.
Сложность изготовления рапортов делала работу мастеров и готовую ткань невероятно дорогой, позволить себе такую роскошь могли только аристократы и богачи. Платья и наряды из жакарда до сих пор поражают красотой своего узора, для королей и приближенных аристократов при изготовлении использовались золотые и серебряные нити в плетении.
Плотное переплетение и замысловатые узоры создают неповторимый рельеф и эффект гобелена. Чем толще нити, тем плотнее и прочнее сама ткань. Тонкий и мягкий жаккард используют для нарядов, грубый и плотный - для обивки мебели и чехлов или даже при создании ковров.
Жаккардовый ткацкий станок
Основное отличие станка, изобретенного Жаккардом, заключалось в том, что положение нити в узоре не зависело от ее четности. Каждая нить в узоре имела свою программу плетения. Управляли положением нитей простые карточки из плотной бумаги - перфорированные призмы. Перфокарты могли контролировать до 100 нитей и имели соответствующую длину.
Призмы рапорта сшивались в одну рабочую ленту и менялись по мере необходимости оператором станка. Само устройство машины невероятно просто и тем не менее эффективно. В него обязательно входят доска-рама для ткани и ее шнуры, большой набор крючков и ножей, иглы и программные карты рисунка для каждой нити. Все нити проходят через отверстия длинной доски для равномерного распределения. Крючки цепляют веретено и могут выносить его за пределы действия лезвий. Нити основы натягиваются в нижней части устройства в горизонтальном направлении.
Иглы двигаются по прорезям в программных картах. В них имеются просеченные и непросеченные области, оператор может задавать качательные и вращательные движения призм, по которым движутся управляющие иглы. Непросеченные области карт отводят иглы и снимают крючок с веретена, тогда как активная игла заставляет крючок перемещать требуемую нить.
Изящное решение
Жаккардовый ткацкий станок - выдающийся пример машины с программным управлением, изобретенный до появления термина "двоичный код". Перфокарты меняют положение иглы с "активна" на "не активна" и воплощают известный всем современным информатикам принцип работы всей вычислительной техники - "ноль/единица".
Перфокарты Жозефа были использованы по прямому назначению гораздо позже, а его изобретение стало первым программируемым устройством и надолго определило направление дальнейшего развития промышленной техники во всем мире.
О чем не догадывался изобретатель?
Изобретение промышленного ткацкого станка стало настоящим прорывом не только для современников, но и приблизило создание автономной вычислительной техники последующими поколениями. О реальном значении того, что изобрел, Жозеф Мари Жаккар, видимо, даже не догадывался.
Однако именно простые картонные таблицы управления плетением заложили принцип программирования линий производства в дальнейшем. Жозефа Мари Жаккара можно назвать первым программистом-любителем. Практические достижения изобретателя действительно уникальны, ведь теоретические основы понятия алгоритма и описание простейших принципов программирования были сделаны только во время Второй мировой войны Аланом Тьюрингом. Свою абстрактную машину ученый разработал для взламывания секретных военных шифров, наподобие кода знаменитой "Энигмы".