Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web servers, web development, networking and security services. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.

Perforirane Kartice

Perforirane Kartice

Kratka ilustrovana tehnička istorija

Deo Kolekcija Perforirane kartice(the Punched Card Collection)
od Douglas W. Jones
UNIVERZITET U AJOVI Odeljenje za Informatiku

Pre Kompjutera

Perforirane kartice korišćene za obradu podataka, prvobitno izmišljene od strane Herman Hollerith-a, prvi put su korišćene za vitalnu tabularnu statistiku Njujorškog Odbora za Zdravlje i nekoliko država. Posle ovog probnog korišćenja, perforirane kartice su usvojene za upotrebu u popisu 1890. U članku o Hollerith-ovoj tabularnoj mašini u Modernom Mehanizmu, Aplentonova Ciklopedija Primenjene Mehanike (Modern Mechanism, Appletons' Cyclopaedia of Applied Mechanics)(1895, strana 832) sadrži ilustracije mehanizma koji se koristio za obradu popisa 1890.

Kratak opis korišćenja perforiranih kartica u popisu 1900 pronadjen je u januaru 1900 izdanju Nacionalne Geografije, strana 34-36, u članku od Dr F. H. Wines-a. Do tog vremena, Hollerith je takodje počeo da radi sa New York Central i Hudson Railroad-u i Pennsylvania Railroad-u na primeni kartica za probleme obrade podataka.NYC&H upotreba perforiranih kartica je opisana u Railroad Gazette 4og jula,1902 i preštampana godinu dana kasnije. Ovaj članak ima dobru sliku Hollerith kartice iz oko 1900, i linijsku-sliku tabelarne mašine. Još ranije slike kartica su objavljene u časopisu American Engineer (Američki Inženjer) i Railway Journal (Železnički Žurnal), Dec. 1906; strana 468.Sve kartice ilustrovane iz tih ranijih železničkih aplikacija imaju 12 redova od 36 pozicija za bušenje.

Hollerith nije radio u vakumu! Njegova ideja za korišćenje perforiranih kartica za obradu podataka se rodila dok je on radio kao asistent Profesoru W.P.Trowbridge-u, glavnom agentu S.A.D. Popisa 1880 za prikupljanje statističkih podataka o industrijskoj moći. Dr Billings, koji je bio zadužen za bitne statistike na popisu , prokomentarisao je da bi trebalo da bude mašina za obavljanje čisto mehaničkog posla tabelarne statistike stanovništva. Billings i Hollerith su razmatrali mogućnost bušenih kartica na ivici za ovu svrhu.

Hollerith se susreo sa snimanjem podataka perforiranih kartica u jednom drugom kontekstu, "perforirano fotografisanje " koje je korišćeno na železničkim kartama. Evo kako je ta ideja opisana u Železničkim Novostima (Railway News)Vol. XLVIII, No.1234 (Aug.27,1887); Strana 360, kolona 2:

...karta data na Misuri Reci sadrži ono što se zove “perforirano fotografisanje "nosioca. Ovo bi trebalo da bude kompletan opis putnika. Duž margine karte odštampane su, u pravoj koloni, sledeće reči u maloj crnoj štampi:

Muško - Žensko.
Tanak - Osrednji - Stout.
Mlad - Srednjih-godina - Star.
Oko. Svetlo - Tamno.
Kosa. Svetlo - Tamno.
Brada. Brkovi - Brada - Strana - Nijedan.
Putnik je fotografisan na karti koja nosi njegov potpis probijajući napolje sve reči koje nisu opisi o njemu . ...

Iz ovoga je jasno da je Hollerith-ov glavni doprinos nije bilo snimanje podataka zumbanjem rupa na karti, već, razvoj mašinerije za obradu podataka i da razvijanje sistema za obradu podataka koristeći ovu mašineriju. Hollerith-ov izveštaj njegovog izuma ne pominje mnogo starije korišnjenje bušenih kartica korišćenim za kontrolu Jacquard razboja. Jacquard, radeći u Francuskoj oko 1810, potekao je ideju o korišćenju rupa izbušenih u zalihama kartica za kontrolu paterna razbojnog tkanja. Konceptualno, svaka rupa u takvim karticama može se posmatrati kao kodiranje jednog piksela na displeju kreiranog od tkanja tkanine sa različitim bojama niti koje prolaze preko ili ispod jedna druge. Mnogi Jacquard razboji ostaju u upotrebi i dan danas, i povremeno možete nadji konce Jacquard kartica na prodaju.


Visoka rezolucija skeniranja je omogućena.

Niti Jacquard kartica ilustrovanih ovde su došle iz malog razboja za pravljanje ćilima u vunenom mlinu u Amani u Ajovi. Svaka kartica u ovom nizu je 9 inči dugačka po 1,25 inča širine od po 1/16 inča debljine, ali drugi Jacquard razboji koriste kartice različite veličine. Kao i sve Jaquard razbojne kartice ove su nanizane zajedno na žici. Velika zaliha kartica je potrebna jer mehanizam "čitača kartica" Jacquard-ovog razboja je potpuno mehanički. Moderni Jaquard-ovi razboji velike jačine koriste metalne kartice!

Na upotreba bušenih kartica u Jacquard-ovom razboju uticao je Charles Babbage, koji je odlučio da bušene kartice koristi za kontrolu sekvenci proračuna u svom predloženom analitičkom motoru. Za razliku od Hollerith-ovih kartica 50 godina kasnije, kojim je baratano u špilu kao igranje karata, Babbage-ove bušene kartice su bile nanizane zajedno kao Jaquard-ove. Uprkos tome i činjenici da on nikada nije sagradio analitički motor, Babbage-ovo predloženo korišćenje kartica odigralo je ključnu ulogu u kasnijim godinama, pružajući precident koji sprečava Hollerith-ovu kompaniju (i njegove sledbenike) da tvrde da imaju patentna prava na samoj ideji čuvanja podataka na perforiranim karticama.

Poput mnogih savremenih preduzetnika, nakon što je Hollerith usavršio svoju prvu seriju elektromehaničkih mašina perforiranih kartica, uključujući perforiranu, tabularnu mašinu za akumulaciju statistike od informacija na perforiranim karticama, i mašinu za sortiranje, on je osnovao kompaniju. Kao i kod mnogih visoko tehnoloških početnika u današnje vreme, Hollerith-ova Korporacija za Tabelarne Mašine je imala nešto strmovit početak dok nije se nije kapitalista sa ogromnim poduhvatima i iskusni menadžer pojavio na sceni. Finansijer Charles Flint se spojio sa Hollerith-ovom kompanijom i tri druge kompanije da oforme Computing-Tabulating-Recording Company i zaposle Thomas-a Watson-a da pokrene novu firmu. Watson, koji je ranije radio za NCR,preuzeo je i preimenovao kompaniju u International Business Machines(Internacionalni Biznis za Mašine). Za samo nekoliko decenija, IBM se proširio do tačke da ih je Savezna vlada tužila za anti-trust prekršaj.

Uopštene dimenzije perforiranih kartica koje se koriste za obradu podataka ostale su iste još od Herman Hollerith-ovog postavljanja formata kartica. 7 3/8 inča širine 3 1/4 inča visine .007 inča debljine. Pre 1929, ovo je bila standardna veličina za mnoge američke novčanice, i Hollerith je očigledno odabrao ovo da bi mogao da čuva kartice u u kutijama za Trezor. Na kraju, većinu veka posle Hollerith-ovog rada, ove dimenzije su postale standardizovane kao EIA standard RS-292 media 1 perforirane kartice.

Kartice korišćenje za snimanje podataka od popisa 1890 imale su 22 kolone sa 8 izbušenih pozicija svaka (iako je bilo prostora na kartici za ukupno 11 pozicija za bušenje po koloni). Kodiranje korišćeno na tim karticama nije dešifrovalo podatke u cilindričnim poljima, nego, svakoj izbušenoj poziciji je dodeljeno posebno značenje. Hollerith je nastavio da petlja sa načinom na koji su podaci kodirani, dodavajući redove i kolone da zadovolje potrebe novih aplikacija. 24 kolone svaka po 10 pozicija u popisu iz 1900 (zaključeno u članku Nacionalna Geografija iz 1900), iako objavljene slike perforiranih kartica iz železničke industrije u istoj eri pokazuju 12 redova kartica sa 36 pozicija za bušenje po kartici. Kartice korišćenje u popisu iz 1910 odjednom su imale 27 kolona sa po 12 pozicija svaka. Do kraja 1920-tih, IBM uspostavio je liniju mašinerije perforiranih kartica koje koriste 45 kolona okruglih rupica po kartici i 12 pozicija za bušenje u svakoj koloni.

1928, Hollerith-ova kompanija, sada preimenovana u IBM, uvela je pravougaonu rupicu 80 kolona formata, tako da skoro duplo veći broj podataka može biti snimljen na toj kartici, a do sredine 1930-ih, IBM je predvidjao da će kartice sa okruglim rupicama uskoro biti stvar prošlosti. IBM-ov dizajn 1928 je bio osnova onoga, što je decenijama kasnije, postalo standardna perforirana kartica, na kraju definisana ANSI X3.21-1967 opredeljujući se za rupice za kartice i ANSI X3.26-1980 upravljajući za korišćenje Holletith-ovog koda za kodiranje alfanumeričkih podataka na kartici.


Visoka rezolucija skeniranja je omogućena

Faktički, format okruglih rupa ostao je u upotrebi do ranih 1990-tih, ali u veoma ograničenom setu aplikacija! Poslednje korišćenje koga sam svestan je bilo za kartice za putarine na nekim istočnim autoputevima. Postoje dva razloga zašto su rupice okruglog formata preživele: Prvo, IBM je imao patent na njihovom novom pravougaonom formatu, tako da su konkurenti bili prinudjeni da se limitiraju na stari format. Drugo, Remington Rand, jedan od IBM-ovih najvećih konkurenata u pred-kompjuterskoj eri, prešao je iz Hollerith koda u 6-bitni kod koji dozvoljava 90 kolona teksta da se sačuva na staroj kartici koja ima ima 45 kolona. Kada je Remington Rand kupio UNIVAC, oni su prirodno integrisali njihove kartice formata od 90 kolona sa UNIVAC kompjuterima. Na mnogo načina, UNIVAC kod za kartice je bio superiorniji od IBM-eve "poboljšane" verzije sa pravougaonim rupicama!

Oliver J. Jones mi je napisao ovo, da pored nekih preživelih na istočnim autoputevima, UNIVAC-ove kartice sa 90 kolona su takodje ostale u upotrebi kroz 1960-te u Macy-jevoj Department prodavnici i Lerner prodavnicama, u sektoru za maloprodaju, u kancelariji za Nabavke Medicinske Opreme za Mornarice u SAD (US Navy Medical Supply office)i Polaris raketnom kontrolnom sistemu, u vojnom sektoru, Njujorškoj Poreskoj Upravi, rasveti na Long Island-u i još mnogo gde. On je takodje poslao i sliku naslovnice iz brošure Remington Rand-a i promotivnog postera.

Mike Albaugh mi je napisao da je on pomogao demontiranje UNIVAC SS90 sistema 1974 ili 1975 koji je bio u upotrebi sve do pre nedelju dana. On je takodje video i sličan UNIVAC sistem u upotrebi u Concord Naval Weapons Station (Konkordova Mornarička Stanica za Oružje)odprilike u isto vreme. Očigledno su korišćene kartice od 90 kolona.

Ako pogledate opremu za perforirane kartice prodatu od strane IBM -a posle 1931, naći ćete kompletnu hardware podršku za IBM-ov alfanumerički Hollerith kod, ali ćete takodje naći da je većinu prodatih mašina ograničena na numeričke aplikacije. U to vreme, na primer, Univerzitetu Ajovi je uzumbavao imena studenata na kartici koristećui Hollerith-ov kod, drugi univerziteti su razvijali 4-cifreni numeričkio kodiranje uobičajenih imena kako bi izbegli potrebu za mnogo skupljom alfanumeričkom opremom.

Knjiga Praktične Aplikacije Metoda Perforiranih Kartica na Koledžima i Univerzitetima (Practical Applicatons of the Punched Card Method in Colleges and Universities) , uredjena od strane G.W.Baehne-a i objavljena od strane Novine Collumbia Univerziteta (Collumbia University Press) 1935 godine, sadrži odličan pregled stanja umetnosti u obradi podataka u perforiranim karticama 1935 godine, uključujući i dodatak koji je izgleda bio reprint IBM-ovog kataloga za tu godinu i mnogim ilustrovanim opisima tipičnih aplikacija.

Kada su kartice korišćene za čuvanje informacija fiksnog formata za aplikacije za obradu podataka, one su gotovo uvek štampane sa informacijom formata, tako da običan čitalac može lako da ustanovi koje rupice na kartici sadrže koje informacije. Ovo štampanje može biti prilično specijalizovano za jednu aplikaciju, ilii se samo može postaviti van polja na standardan način, bez indikacija na kartici za koju je svrhu bila.

Kartica prikazana ovde je tipična od onih koje su se koristile sa IBM-ovom linijom opreme za obradu kartica od 1930 pa nadalje. Ovaj poseban primer je štampan za lanac maloprodajnih aplikacija gde se moralo očekivati da će mušterija rukovati karticom kao što je navedeno u upozorenju: Ne savijajte i ne uništavajte. Ovo upozorenje bi bilo nepotrebno ukoliko bi karticama samo rukovali radnici koji rade na obradi podataka. Dok većina polja na ovoj kartici nemaju svoju jasnu svrhu, one imaju zanimljive i veoma specijalizovane funkcije, tabulator koji je blagajnik trebalo da skine duž perforirane linije kada je kartica obradjena. Kartica sa ovim skinutim tabom bila bi vidjena od strane opreme za obradu kartica kao udarac u koloni 1, red 12.

Važno je napomenuti da tipična aplikacija za obradu kartica od 1980-tih do 1950-tih nije zahtevala upotrebu kompjutera. Špil karata iz maloprodajne aplikacije, na primer, može biti sortiran po kategoriji polja na sorteru karata, a onda svaka kategorija se može pokrenuti preko tabularne mašine da sumira iznose polja svi kartica u toj kategoriji ili sličnih računarskih funkcija.

Uglavnom, fiksni format kartice dokumentuje format na gornjoj ivici kartice, jer skoro uvek ključne rupice štampaju svoje tekstualne informacije duž ivice. Ponekad , kao što je ilustrovano gore, interpretacija je bila negde drugde. Takva odstupanja od norme su bila uobičajena na karticama koje su bile namenjene za mašinsko bušenje, kao u ovoj Gardner Denver u žici zamotanoj mašinskoj kartici. Ova kartica je korišćena da kontroliše polu-automatske u žicu zamotane mašine, mašine korišćene da pošalju zadnje ploče od mnogih glavnih ramova i mini kompjutera 1960-tih. Lista -žica za zadnje ploče tipično je napravljena uz pomoć kompjuterski podpomognutog dizajniranog alata, tako da bi ova kartica tipično bila čitana od strane ljudi za vreme otklanjanja grešaka.

1950-tih, IBM je takodje podržao skraćenu verziju kartice od 80 kolona sa samo 51-om kolonom. One su često korišćene u maloprodajnim i drugim aplikacijama koje zahtevaju ograničen kapacitet skladištenja po kartici, oni čuvaju prostor i papir, ali je dodata kompleksnost na opremu za obradu IBM kartice da omogući podršku oba formata. U mnogim slučajevima, one su počele život kao kartice sa 80 kolona iz koje bi odrezak mogao biti pokidan, na primer, kao potvrdu, ostavljajući 51 kolonu kao podsetnik za tabelisanje.

Kartice za Kompjutere

Sa pojavom kompjutera, kompleksne pred-formatirane kartice nastavljaju da se koristi da drži podatke ,ali pored toga, kartice su štampane sa formatima specifičnim za potrebe programera. Neke od njih su jednake u kompleksnosti sa karticama sa standardnom obradom podataka.

"IBM CALCULATOR INSTRUCTION CARD" prikazane ovde štampane su u ranim 1950-im verovatno za upotrebu od strane IBM 701 programera, IBM-ovih prvih kompjutera za opštu upotrebu. Kartica sadrži polja i za simboličke i numeričke adrese,tako da je verovatno to korišćeno sa osnovnim montažerom koji direktno perforira sastavljeni kod objekta ka karticama držeći izvorni kod.

Kako programski jezici rastu sofisticiranije, oni pomeraju sa fiksnog na slobodan format, a predštampan materijal na karticama počinje da prebacuje na druge funkcije. Kartica prikazana iznad je sklopljena jezička kartica odštampana za Bell Labs, zs GE 600 kompjuter koji su kupili sredinom 1960-tih kao deo njihovog posla u Multics projektu. Ova kartica sadrži nekoliko fiksiranih polja, ali ilustrovani centri na korporativnom logo-u, i da pomognu programerima, mnogo prostora na kartici posvećeno je dokumentaciji na poziciji za bušenje korišćeno za svaki karakter u GE 600 karakter setu.


Visoka rezolucija skeniranja je omogućena

Sa rasprostranjenom standardizacijom jezika na visokom nivou, kao što su FORTRAN i COBOL, generički bušene kartice za te jezike su bile naveliko prodavane. To su bili gotovo potpuno slobodno formirani jezici, sa samo nekoliko ograničenja po formatu, ali je tradicija kartica sa jasno obeleženim poljima živela duže vreme. FORTRAN kartica ovde prikazana je IBM akcija broj 888157. Osim neobičnog štampanja pruge duž nultog reda kartice umesto gornje ivice, ona se ne razlikuje od miliona sličnih kartica štampanih širom sveta.

Dok je sve manje i manje korisnika tražilo kartice sa označenim poljima specifičnim za svoje aplikacije, postalo je sve više i više verovatno da će korisnici, kartice kupljene za jednu svrhu, koristiti za neku drugu svrhu. U otvorenim prodavnicama, kao što su univerzitetski računski centri, ovo je postalo poseban problem. Svako može da ušeta sa ulice i "pozajmi" pregršt kartica. Rešenje je bilo da se naruče kartice sa prilagođenim štampanjem za identifikaciju institucije! Ova kartica je iz jedne od najstarijih kompjuterskih laboratorija u svetu, Digitalne Kompjuterske Laboratorije Univerziteta u Ilinoisu,dom ILLIAC računara i graditelj ORDVAC-a. Ova kartica ima dva seta kolona indikatora na vrhu, jedan za štampu ključića za utiskivanje, koji štampaju direktno iznad mesta gde kolone bivaju utisnute, a jedan za IBM-ovu standardnu liniju interpretatora, koji štampa prvih 64 kolone na jednoj liniji, a ostale kolone na linija neposredno ispod.

Naravno, samo stavljanje naziva institucije na kartici nije baš uzbudljivo, tako da mnoge institucije, velike i male, dodaju korporativne logotipe. Univerzitet Prinston je ovo uradio vrlo lepo, kao što je ilustrovano iznad. Prinston je značajan kao dom Instituta za napredne studije, gde je u 1946, John Von Neumann sazvao Princeton Letnju školu i pokrenuo računara kompjutersku eru.

Rad grafičkog dizajna koji ide u izradu posebne štamparske ploče za perforirane kartice može koštati, tako da ponekad, institucije se opredeljuju za malo jeftiniji put, tampavanja standardnih formulara sa njihovim logom umesto dizajniranja formular oko logotipa, kao što je i Prinston učinio. MIT kartica prikazana iznad je izuzetno sirov primer za to, iz institucije iz koje nešto bolje bilo očekivano. U stvari, ova kartica je bila privremeno sredstvo, dok je MIT bio u procesu razvoja modernizovanog logoa.


Visoka rezolucija skeniranja je omogućena

1960, IBM je predstavio karticu sa 128 kolona, koja sadrži 4 reda sa 32 pozicije za karaktere, gde je svaka pozicija utisnuta korišćenjem 6-bitnog koda. Ove kartice, 2 5/8 inča visoke i 3 1/4 inča široke, bile su znatno manje od originalnih Hollerith-ovih kartica, a mogle su se pohvaliti sa 38 karaktera podataka po kartici više od starog UNIVAC standarda. Ove kartice su uvedeni zajedno sa IBM sistemom 3 linije "malih poslovnih” računara, i namera im je bila da izbace kartice sa 80 kolona sa tržišta. Uprkos očiglednim prednostima, nisu se probile izvan odredjenih specijalizovanih aplikacija upečatljivih maloprodajnih oznaka cena i menadžmenta zalihama. Kartice sa 128 kolona su takođe koristili sa samo 96 kolona utisnutih podataka, ostavljajući prostor za 4 reda štampe duž gornje ivice umesto uobičajenih 3 reda.

Većina korisnika ih je smatrala karticama sa 96 kolona jer je utiskivanje 4-og, gornjeg reda, utisnuto u tekstualnu verziju podataka, što otežava ljudima da čitaju šta je tamo odštampano, štaviše, do ranih 1970-ih, bila je velika potražnja za podrškom za mešoviti tekst sa velikim i malim slovima, ovo je zahtevalo prelazak sa 6-bitnog na 8-bitni kod. U cilju održavanja kompatibilnosti, visoka 2 bita 8-bitnog koda su odvojeno utisnuta od niskih 6 bita, parcelizacijom gornjeg reda kartice (ranije rezervisan za kolone 97-128) da drži 3 trake 2-bitnih podataka umesto jedne trake 6-bitnih podataka. Pametan dizajn koda je obezbedio da stare kartice, utisnute pomoću 6-bitnog koda, budu pravilno očitavane pomoću 8-bitnog softvera dokle god kartica ne sadrži više od 96 kolona podataka.

Do sredine 1970-ih, mnoge operacije procesiranja podataka velikih razmera su barem istraživali pomeranjem svojih operacija bušenja kartica u poslovanje timesharing okruženja, sa svojim podacima uskladištenim na disku ili magnetnoj traci, a do sredine 1990-ih, sa timesharing mainframe i ličnim računarima, promena je bila skoro kompletna, sa vrlo malo poslova koji još uvek koriste kartice za išta drugo osim grebanja papira.

Zanimljivo, dok kartice postaju retke, još uvek možete povremeno naći kvote cena za njih. Na primer, Univerzitet Kalifornije u Online katalogu Dejvis centralne prodavnice naveo je kartice kao što je nedavno 1996:

   Catalog Item Number: 71510-109 
     IBM CARD, BLANK TOP, LEFT CUT, 2000/BOX 
       Also known as data processing or keypunch cards.
     Price: $42.085 per Box
     Prices are current as of: Mar 2 06:00 (1996)	

Jedna od poslednjih značajnih upotreba bušenih kartica, pokazalo se da je bilo glasanje. Korišćenje listića unapred postignutih bušenih kartica uvedeno je 1960-te, i uprkos problemima na opštim izborima 1968-me u Detroitu, gde je iznenadni pljusak natopio najmanje jedan teret listića u tranzitu od biračkog mesta do centra za brojanje, ovaj format je preratao u najrasprostranjeniju kompjuterski zasnovanu izbornu tehnologiju. U vreme spornih predsedničkih izbora 2000 godine, procenjeno je da 1/3 biračkih mesta u Sjedinjenim Državama i dalje koristi glasačke listiće bušenih kartica.

Problemi sa glasačkim listićima perforiranih kartica u predsedničkim izborima 2000 ne bi trebalo da dodju kao iznenađenje. Do 1984 na opštim izborima, država Ajova je efikasno zabranila korišćenje bušenih kartica za glasačke listiće, i 1988, kompjuterski stručnjaci za društvenu odgovornost su objavili poziv za opštu zabranu upotrebe pred-postignute bušene kartice za glasačke istiće (vidi http://www.cpsr.org/publications/newsletters/old/1980s/Fall1988.txt).Do ranih 1990-tih obeleženi listići i direktno-snimajuće elektronske mašine za glasanje su razvijene do tačke gde su održiva zamena bušenih kartica glasačkih listića, u stvari, od 2000 godine, glavni prodavci sistema glasanja baziranog na karticama svi prebacili svoje marketiški naglasak na ove nove tehnologije.





Published (Last edited): 23-10-2012 , source: http://homepage.cs.uiowa.edu/~jones/cards/history.html