Что сделал герман холлерит для появления компьютера

Обновлено: 04.07.2024

В конце восемнадцатого века человечество, пожалуй, сосчитало практически всё, что только можно, но тут опомнились: посчитали-то почти всё, а вот сколько живёт людей на планете, толком не знают. Различные научные экспедиции были отправлены абсолютно во все уголки планеты с единственной целью – произвести подсчёт количества населения на планете Земля, в независимости от цвета кожи, вероисповедания и прочих условностей. Однако счетоводы столкнулись с большими трудностями – демографические всплески, различные эпидемии и войны не позволяли произвести точный подсчёт достаточно примитивной, на тот момент, цивилизации.

Основной тон в подсчёте населения землян задавала Америка. Немного ранее, американцы сражались за свою свободу и независимость, и в результате этого, население Северной Америки значительно поредело. Джордж Вашингтон, пришедший к власти полуразрушенной страны, первое, что сделал после принятия конституции 1787 года, решил подсчитать население страны. Однако никто не ожидал, что подсчёт окажется настолько сложным. В результате траты просто бешенных по тем временам средств. Спустя девять месяцев, на столе у президента лежал первый и довольно неправдивый отчет, в котором говорилось, что население страны составляет без малого четыре миллиона человек. Лишь спустя целых сто лет удалось всё-таки провести в действительности точную и быструю перепись населения Америки, а удалось это благодаря перфокарточным табуляторам гениального учёного Германа Холлерита (Herman Hollerith), однако об этом немножко попозже…

Родители Германа являлись коренными немцами и в 1848 году они переехали в Америку из-за невозможных условий жизни, которые воцарились по причине революций. У семейства Холлеритов ушло целых двенадцать лет, чтобы прийти к счастливой спокойной жизни: постройке дома, трудоустройству на хорошую работу и, конечно же, рождению сына. У счастливой семейной пары родился мальчик, которого решили назвать Германом. Уже тот факт, что малыш родился в такой день, как 29 февраля, говорит о том, что его ждёт великое будущее. О годах младенчества Германа, практически ничего неизвестно, да и не удивительно, ведь далеко не все родители желают, чтобы общественность знала об их маленьком счастье. Что касается школьных лет, то тут информации куда больше. Известно, что мальчик по имени Герман имел не самую лучшую репутацию среди учителей. Большинство из его учителей отзывались о нём, как о плохо воспитанном и ленивом мальчике, в котором есть явные способности, но их нужно раскрыть. Гуманитарные науки будущему гению давались крайне плохо, а одной из причин этого, была болезнь под названием дисграфия, из-за которой, мальчик испытывал большие трудности при написании от руки. С точными науками дела обстояли куда лучше, кроме того, парень с очень даже большим удовольствием рисовал. Дисграфия действительно давала о себе знать всё больше и больше, однако учителям не было до этого дела, они лишь требовали от мальчика безупречного почерка. В один прекрасный день, выслушав от учителя в свой адрес очередную порцию унижений за корявый почерк, мальчик твёрдо решил, что раз и навсегда покинет своё учебное заведение. На тот момент, ему было всего четырнадцать лет. В течение следующего года, единственным человеком, который давал образование Герману, был лютеранский священник, с которым мальчик выучил не только псалмы, но даже подготовился к поступлению в один из самых престижных колледжей Нью-Йорка. Спустя четыре года парень с отличием закончил вышеуказанное учебное заведение и был приглашен на работу в Колумбийский университет на факультет математики. Возглавлял факультет очень известный по тем временам профессор Троубридж, которого вскоре пригласили на работу в Американское бюро статистики и переписи населения. Профессор видел весь потенциал молодого Холлерита и решил позвать его с собой на новое место. Для молодого учёного это было очень заманчивое предложение, ведь оно сулило работу, связанную с обработкой информации, ведь очередная перепись населения была не за горами.

Тем не менее, Холлерит быстро разочаровался в новом месте работы, ведь его там ждала ежедневная скучная работа, которая не приносила ему никакой радости. Различные буквы, палочки и крючки лишь наводили тоску на Германа, тем более он понимал, что, откровенно говоря, выполняется пустая работа. Перепись населения проводилась каждые десять лет, но в связи с отсутствием координации и современных методов ведения статистики, полученная информация обрабатывалась крайне медленно, а власти требовали ещё более подробную информацию. Ведь теперь уже никому не было дела, сколько человек в точности живёт в Нью-Йорке. Всем было куда более интересно, сколько процентов населения исповедуют христианство, какой процент населения женщины и как много жителей помнят имя первого президента Соединённых Штатов.

Именно в то время и появилась впервые идея того, что труд переписчиков необходимо механизировать, однако на тот момент идея всего лишь оставалась идеей. Тем не менее, Холлерит был уверен, что именно за такими технологиями будущее, особенно если такие машины будут служить на благо страны. Но Холлерит в создании подобной машины преследовал и свои цели. Проще говоря, молодому учёному попросту хотелось утереть нос всем тем, кто смеялись с него, заявляя, что он не может аккуратно даже свою роспись оставить на важном документе.

В начале 1882 года учёный решил завязать со своей предыдущей работой и устроился преподавателем в Массачусетский Технологический Университет. Добирался Холлерит до нового места работы на поезде. В тот момент, когда он мирно дремал во время езды к месту пребывания, его покой потревожил кондуктор, который попросил предъявить проездной билет. Герман не задумываясь протянул билет и спустя пару секунд получил его обратно, но уже продырявленный со всех сторон. После этого владелец билета сидел несколько минут в полном ступоре, после чего на его лице появилась ехидная улыбка, а после этого он спокойно продолжил свой путь. Не успев добраться до пункта назначения, он бегом отправился в лабораторию, где заперся на несколько дней.

Немного притормозим для того, чтобы поведать небольшую занимательную историю. Дело в том, что в те времена кондукторы на железной дороге придумали весьма интересный метод борьбы с мошенниками: пассажир протягивал билет, а кондуктор делал специальные отметины в различных точках билета, тем самым помечая пол, цвет глаз, волос и кожи пассажира. Система была довольно эффективна и мало того, получалась этакая перфокарта, с помощью которой можно было легко идентифицировать реального владельца билета. Но возвратимся к нашему основному рассказу…

Спустя несколько дней в маленькой лаборатории появилась довольно неуклюжая конструкция, которая была собрана в основном из различного металлолома, который никому не нужный лежал на помойках университета, однако некоторые детали были доставлены спецрейсом из Европы. На тот момент Герман Холлерит создал первую свою счётную машину, которая работала на перфорированной ленте. Лента скользила по специальной поверхности и попадала под удар гвоздей, которые были установлены рядом. В нужный момент срабатывал небольшой электрический разряд, и гвозди делали необходимые отметины на ленте. Тут даже нечего спорить, способ крайне примитивен, но машина действовала! Тем не менее, Холлериту вскоре пришлось отказаться от ленты и заменить её на перфокарты, потому что они были более удобны в использовании, да и из строя не выходили.

Герман Холлерит так загорелся изобретательской деятельностью, что это сильно сказалось на качестве его преподавания, а учитывая тот факт, что он и так не особо любил мелькать перед студентами у доски, то даже руководство университета стало относиться к нему довольно-таки отрицательно. Именно по этой причине, когда в 1884 году ему предложили работу в Национальном патентом бюро, то сомнений у него не было. Через некоторое время наш герой оформил на себя патент на собственноручно созданный перфокарточный табулятор, который вызвал довольно большой ажиотаж и был сразу же опробован в крупнейших статистических бюро Соединённых Штатов. Начальство было просто в восторге от результатов, полученных при помощи данного устройства. Оно было рекомендовано к использованию на грядущей переписи населения, которая должна была быть в 1890 году.

В тот период начался звёздный час Холлерита. Ему были присвоены всевозможные учёные степени, начислен огромнейший по тем временам гонорар в размере десяти тысяч долларов, а его машину приняли на вооружение самые преуспевающие державы того времени. К концу века устройство Холлерита было усовершенствовано, а случилось это благодаря тому, что все заработанные деньги он вложил в создание Tabulating Machine Company.

Спустя четыре года, Ватсон решил переименовать компанию из Computer Tabulating Recording Company в International Machines Corporation. Именно за эту заслугу его и называют отцом IBM, однако, на самом деле, уже уволенный из компании на тот момент Герман Холлерит поддерживал связь с Томасом Ватсоном и переименование компании, во многом заслуга именно Холлерита. Учитывая этот факт, будет вполне справедливо, если прадедушкой IBM, мы будем считать именно этого человека.

Спустя пять лет, генеральный директор IBM подписал документ, благодаря которому компания выделяла необходимую сумму на похороны Германа Холлерита. На похоронах великого учёного лишь присутствовало главное руководство IBM, а также некоторые друзья и знакомые Холлерита. За жизнь этого учёного, у него накопилось более трёх десятков различных наград, патентов и дипломов, которые сейчас хранятся в музее компании IBM.

На этом наш рассказ о Германе Холлерите заканчивается. Как итог, можно сказать, что этот человек – величайшая персона в мировой науке, он внёс величайший вклад в развитие не только статистических систем, но и в раннее развитие компьютерных технологий в целом. Это человек-легенда, который не имел своей семьи и всецело посвятил себя науке. Интересно ещё и то, что Холлерит так и не получил ни одной акции IBM, хотя, отчасти, благодаря его идеям, компания которую мы все знаем, стала одной из самых успешных компаний в мире…

Вы здесь: Главная Статьи it Как Герман Холлерит усовершенствовал компьютерную технологию

Как Герман Холлерит усовершенствовал компьютерную технологию

История его изооретения относится к тому периоду, когда на запад страны хлынули волны переселенцев с востока.

Перфокарты для переписи
Остроумный метод кодирования информации на карточках осуществлялся при помощи простого устройства (см. иллюстрацию выше).
Оператор направляет рычаг с иглой в гнездо с желаемой информацией (на дне); это вызывает движение второй булавки в направлении соответсвующего гнезда на верхней карточке.

Герман Холлернт (1860-1929) получил контракт для переписи населения 1890 года, после того как продемонстрировал скорость работы своей машины. С 1880 года население страны выросло более чем на 20%, тем не менее его машина сократила время подсчета с пяти до двух лет.

Статистическая машина Ноллерита состояла из четырех частей: перфоратор, который компостировал карточки в определенных точках; считывающее устройство, проверявшее позиции проколов на картах; счетчик, указывавший номер каждого отверстия по мере вращения колеса; сортировщик карточек, который распределял карты в соответствии с проколами.

Автоматическое подающее устройство ускорило процесс подсчета.

Статистическая машина Холлерита состояла из четырех частей: перфоратор, который компостировал карточки в определенных точках; считывающее устройство, проверявшее позиции проколов на картах; счетчик, указывавший номер каждого отверстия по мере вращения колеса; сортировщик карточек, который распределял карты в соответствии с проколами. Автоматическое подающее устройство ускорило процесс подсчета.

Система на иллюстрации слева обработала набор карт. Каждая карта закладывается в коробку под прессом, затем проталкивается в соответствующее место, где ведется подсчет.

Считывающее устройство Прикрепленная к пружине подвижная металлическая пластинка с небольшими стержнями надавливает на зафиксированную металлическую пластинку. Информация с перфокарты считывается, когда стержень, проделав отверстие в карте, соприкасается с резервуаром с ртутью, замыкающим электрическую цепь.

После Аналитической машины Бэббиджа следующим шагом вперед в развитии вычислительной техники было создание счетно-перфорационных машин.

В 1884 году Герман Холлерит (1860-1929) оформил в Америке первый патент на созданный им перфоленточный табулятор (всего на табуляторы автор получил 22 патента).

Табулятор Холлерита

Табуляторы предназначались для автоматизации процесса переписи населения Америки, которое до этого велось крайне неэффективно и давало весьма приблизительные результаты.

Сведения о переписи населения собирали агенты, которые записывали в специальные формуляры ответы опрашиваемых жителей по таким данным как возраст, пол, место рождения, количество детей, семейное положение и т.п.

Затем эти формуляры отсылались в Вашингтон, где содержащуюся на них информацию люди сами набивали на перфокарты с помощью перфораторов. В табуляционную машину вводилась колода заранее подготовленных перфокарт, и далее все происходило без вмешательства человека: считывание информации с перфокарт и проведение необходимых вычислительных операций.

Точнее, перфокарты нанизывались на ряды тонких игл, по одной игле на каждую из перфорируемых позиций на карте. Если игла попадала в отверстие, она проходила его и тем самым замыкала контакт в электрической цепи машины.

Это приводило к тому, что счетчик, который состоял из вращающихся цилиндров, продвигался на одну позицию вперед (т.е. добавлялась единичка к определенному показателю переписи).

Счетчики в табуляторе Холлерита

Промежуточные результаты вычислений записывались в запоминающие регистры, а окончательные – печатались на бумаге. Управление вычислительным процессом, т.е. порядок действий табуляционной машины, определялся соответствующей коммутацией электрических связей на коммутационной доске.

Из чего состоял табулятор

Таким образом, машина Холлерита в зачаточном виде содержала все необходимые элементы вычислительного автомата, работающего без вмешательства человека:

арифметическое устройство,
память (это колода перфокарт и регистры для запоминания промежуточных результатов вычислений),
устройство ввода (с перфокарт) и вывода данных,
управление вычислительным процессом.

Этот проект был запатентован как Электрическая табулирующая система Холлерита (англ. Hollerith Electric Tabulating System).

Подробнее посмотреть принцип действия этой системы можно в видеоролике:

Компьютер в России, 19 век: как это было

Итоги переписи

В переписи населения США 1890 г. Холлерита ждал полный успех: предварительный подсчет результатов был проведен в течение 6 недель после проведения переписи.
Было насчитано 62 622 250 граждан. Данные переписи были полностью обработаны за два с небольшим года (результаты предыдущей переписи обрабатывались в течение семи лет).

Электрическая табулирующая система применялась также при переписи:

в Австро-Венгрии – 31 декабря 1890 г.,
в Канаде – 1 апреля 1891 г.,
в Норвегии (1891),
Италии (1894),
Франции (1897),
России (1897),
США (1900).

От табулятора к компьютеру без усилий

3 декабря 1896 года Холлерит зарегистрировал фирму Tabulating Machine Company с уставным капиталом в 100 000 USD по выпуску счетно-перфорационных машин.

В 1911 г. он продал свою фирму и зажил жизнью богатого человека, оставаясь консультантом в своей бывшей фирме.

В 1924 году эта фирма была преобразована в фирму IBM (International Machines Corporation) – ныне самого известного в мире производителя компьютеров.

Холлериту так и не досталось ни одной акции IBM, хотя именно его табуляционные машины принесли в итоге баснословные дивиденды счастливым акционерам.

Счетно-перфорационные машины просуществовали вплоть до 70-х годов 20 века, когда на смену им пришли более совершенные электронные цифровые вычислительные машины (ЦВМ).

Польза от табуляторов для прогресса

Историческое значение счётно-перфорационных машин состоит в том, что их применение позволило накопить опыт машинной обработки информации и понять, что автоматически действующая ЦВМ должна обладать следующими возможностями:

Герман Холлерит, сын немецких иммигрантов, родился в Буффало, штат Нью-Йорк, 29 февраля 1860 года. Уже в 19 лет он сумел окончить Горную школу Колумбийского университета.

Первая работа Холлерита не имела ничего общего с тем, чему он учился в колледже. В 1880 году молодой человек начал работать в Бюро переписи населения США. То есть как раз во время очередной федеральной переписи. Холлерит стал свидетелем медленного и утомительного процесса внесения данных о каждом жителе Соединенных Штатов. Все результаты переписи подсчитывались вручную, на их обработку уходили годы. Например, результаты переписи 1880 года не могли полностью обработать аж до 1887 года! А тогда население страны немногим превышало 50 миллионов жителей.

Холлерит обрастал связями, например, он познакомился с директором отдела статистики Джоном Шоу Биллингсом. Биллингс сказал Холлериту, что «должен быть какой-то механический способ по составлению таблиц численности населения и ведению статистики». Холлерита зацепила эта идея

Он ушел из Бюро вскоре после переписи 1880 года, чтобы преподавать машиностроение в Массачусетском технологическом институте. Все время он думал об автоматизации процесса, создавал различные чертежи и понял, как может сделать электрическую систему табуляции данных.

Холлерит подал заявки на патенты в сентябре 1884 года и июне 1887 года. В них описывалось новое устройство под названием табулятор, которое записывало данные с помощью «механических средств».

U.S. patent no. 395,781

Холлерит писал, что «записи должны иметь такую форму, чтобы машина могла их считывать, поэтому нужны отверстия в карточках». Каждое отверстие представляло разные типы данных, такие как возраст, образование и место рождения. На каждого человека заводилась отдельная карточка.

Перфокарты стали основным средством фиксации информации. Машина Холлерита выполняла перфорацию в соответствии с образцом. Данные, отмеченные в картах, переносились на счетный механизм, где потом суммировались.

Холлерит впервые использовал свое изобретение в 1887 году. Он участвовал в конкурсе Бюро на получение контракта на перепись 1890 года. Холлерит соревновался с двумя другими участниками. Он продемонстрировал, что его машина сэкономит правительству значительное количество времени и денег. В каждой категории у Холлерита были самые лучшие показатели: 72,5 часа на сбор данных (транскрипция) и 5,5 часа на табуляцию. Методы его конкурентов оказались в два и десять раз медленнее.

Бюро переписи заключило с Холлеритом контракт на обработку результатов переписи 1890 года. Это был мудрый выбор, поскольку с помощью табулятора смогли обработать данные переписи менее чем за три года, сэкономив $5 миллионов, что эквивалентно примерно $141 миллиону в наши дни. Машина Холлерита также использовалась для обработки переписи 1900 года.

В 1889 году система Холлерита получила золотую медаль на Всемирной выставке в Париже. Правительства Канады, Норвегии и Австрии также использовали его механизм для подсчета и обработки данных. В 1896 году он основал предприятие под названием «Компания табулирующих машин».

Предприятие росло и со временем объединилось с двумя другими и получила название Computing-Tabulating-Recording (CTR), предшественником International Business Machines (IBM). Холлерит работал там инженером-консультантом. В 1921 году он уехал на свою ферму в Мэриленде и провел там всю оставшуюся жизнь. Он умер от сердечного приступа в 1929 году.

Холлерит запатентовал и ряд других изобретений, в том числе «устройство для перфорирования карточек с записями» и «устройство для проверки карточек». Он прекрасно понимал, насколько важны данные переписи для будущего благосостояния страны. Холлерит говорил, что перепись — это «фотография социальной и экономической жизни людей».

Правительство США использовало те или иные вариации данной технологии вплоть до 1960 года, пока эту работу не начали выполнять электронные компьютеры. Сейчас респонденты могут пройти перепись онлайн, по телефону, а также по почте. Одна форма обрабатывается Бюро переписи всего за 35 секунд. Во многом эта заслуга Холлерита, который много лет назад заложил основы этого важного дела не только в США, но и во всем мире.

Читайте также: