![]() |
|
САЙТ ученицы 11 класса МОУ СОШ №11 города Свободного Амурской области Артемьевой Марины | |
|
|||
![]() |
![]() |
![]() |
|
СПИСОК СТАТЕЙ Перфоносители. Магнитные носители информации. Вильгельм Шиккард и его вычислительная машина. Вычислительная машина Якобсона.
|
Перфоносители М.Э. Смолевицкая, Москва Перфоносителями называют носители информации с перфорациями – отверстиями круглой или прямоугольной формы, места расположения которых соответствуют закодированной на этом носителе информации. Перфорации могут наноситься на рулонную бумагу, металлические диски или карты, узкую бумажную, пластмассовую и целлулоидную ленту, небольшие прямоугольные карточки из специального тонкого картона. Самыми первыми перфоносителями, видимо, следует считать перфокарты в виде прямоугольных карточек различных размеров, которые начали использовать в ткацких станках французов Б. Бушо и М. Фалькони между 1725-м и 1745 гг. В 1801 году после 20-летних трудов фрунцузский механик Жозеф Мари Жаккар представил свой знаменитый ткацкий автомат. Данный прибор управлял переплетением нитей основы и утка по программе, нанесенной в виде отверстий (перфораций) на картонные листы, связанные в цепь. На станках Жаккара до наших дней производятся “жаккардовые ткани”. Принцип использования перфорированных программоносителей оказался весьма плодотворным, и в XIX веке он начал применяться в телеграфных аппаратах, наборных машинах, вычислительной технике и музыкальных автоматах. В 1832 году английский математик Чарльз Бэббидж начинает строить свою знаменитую Аналитическую машину. Бэббидж предполагал, что отдельные устройства этой вычислительной машины будут обмениваться информацией, нанесенной на перфокарты трех видов: карты данных, карты операции и карты переменных. Некоторые из этих карт сохранились и хранятся в Музее науки в Лондоне (см. рис. 1). В конце XIX века американский изобретатель Герман Холлерит создал машину для выполнения статистических расчетов и начал ее промышленный выпуск. Вся информация вводилась в эти машины с помощью перфокарт, пробивки на которые наносились одним из устройств машины – перфоратором. В 1890 году счетная машина Г. Холлерита впервые использовалась при проведении переписи населения в США, затем в Австрии, Канаде и других странах. В 1896 году в России проводилась первая всеобщая перепись населения. Для обработки данных, полученных во время ее проведения, машины Германа Холлерита были специально приобретены, и сам изобретатель принимал в этом мероприятии непосредственное участие. Было разработана специальная перфокарта с полями, соответствующими вопросам переписных листов. Одна из сохранившихся машин Г. Холлерита экспонируется в Политехническом музее в Москве. В первой половине XX века перфокарты использовались в табуляторах перфорационных машин, разработанных на основе принципов счетных машин Г. Холлерита. Затем перфокарты широко использовались в электронных вычислительных машинах вплоть до начала 90-х годов XX века. Дискретность данного носителя информации и его малая механическая прочность ограничивали быстродействие карточных устройств ввода и вывода. Но перфокарты имели и достоинства: возможности визуального контроля, замены карты в массиве, их объединения в массив и его разделения. Размер перфокарт для электронных вычислительных машин был стандартизован: длина – 187,32мм, ширина – 82,5 мм, толщина – 0,18 мм. Точное соблюдение размеров было необходимо для правильной ориентации и транспортировки карт в процессе перфорации и считывания информации. Плотность записи информации не превышала 4 бит/кВ. см. В Политехническом музее хранятся наборы перфокарт и журналы распечаток информации на этих перфокартах, использовавшиеся для расчета поправок орбиты первого искусственного спутника Земли в 1956 году (рис. 2). Перфорированная лента, или перфолента, впервые была использована в автоматическом телеграфном аппарате Ч. Уитстона, созданном в 1858 году. Расположенное на ней соответствующим образом дырочки-пробирки обозначали точки и тире азбуки Морзе. На таком аппарате можно было передавать до 500 букв в минуту, т.е. в пять-шесть раз больше, чем при ручной работе посредством телеграфного ключа. Эти передатчики использовались и в первой половине XX века. По воспоминаниям маршака войск связи И.Т. Пересыпкина, ими, наряду с аппаратами Боло и старт-стопными передатчиками СТ-35, была оснащена Красная Армия в период Великой Отечественной войны. Аппарат Ч. Уитстона, перфораторы Ф. Крида, приставки к аппарату Э. Бодо можно увидеть в залах Политехнического музея. В дальнейшем перфоленты стали использовать и в телетайпах. Первые в мире телетайпы были разработаны в 1918 году в США. В 1921 – 1925 годах они были созданы и в нашей стране (разработчики А.П. Трусевич, В.И. Каупуж). До 50-х годов прошло века серийной выпускались телетайпы как с ленточным, так и с рулонным носителями (широкими лентами): модель Л.И. Тремля, СТ-35, РТА-50 и др. скорость их работы составляла до 400 знаков в минуту. Так же как при эксплуатации аппаратов прошлых лет с прямой (ручной) передачей, эта скорость была значительно ниже пропускной способности линий связи, что вызвало необходимость автоматизации процессов передачи телеграмм. Первые автоматизированные телетайпы были выпущены в нашей стране в 1950 году на базе модели СТ-35 путем простого подключения реперфоратора и трансмиттера. Реперфоратор преобразовывал механические комбинации знаков от клавиатуры в кодовые комбинации отверстий на перфоленте с помощью наборного и пробивного устройства. Трансмиттер передавал комбинацию электрических сигналов в линию связи при пропускании через него перфоленты. В 1869 году русский изобретатель Петр Павлович Княгининский создал первый в мире “автомат-наборщик” – литеронаборную машину с программным управлением от перфоленты. Его машина читала текст, представлявший собой бумажную ленту с комбинациями отверстий, соответствующими каждой букве и знаку (так называемые “депеши”), и автоматически (с помощью электромагнитного механизма) производила набор металлических литер. В 1870 году машина Княгининского была доставлена в Петербург и демонстрировалась на Мануфактурной выставке. Позже со своей машиной Княгининский был в Москве. К его машине проявляли интерес, но никто не поддержал изобретателя в его стремлении найти ей практическое применение. Умер П.П. Княгининский в нищете, а машина его бесследно исчезла прогрессивна. Принцип автоматизации набора с помощью перфорированной ленты был использован в 90-х годах XIX века при создании строкоотливной наборной машины. В XX веке перфоленты имели большое значение как носитель информации ввиду того, что они позволяют связывать в единую систему различные виды вычислительных машин – клавишные, перфорационные, электронные. Перфоленты выпускались разной степени прочности, в бобинах различной ширины и длиной 160-200 м., белого цвета или окрашенные в светлые тона. Плотность записи информации на перфоленте составляет около 13 бит/ кВ. см. Использовались пяти- и восьмидорожечные ленты. Помимо кодовых дорожек в стране части лент располагалась транспортная, или ведущая, дорожка, необходимая для перемещения ленты, а также для синхронизации в устройствах, использующих фотоэлектрический способ воспроизведения пробивок. Ряды отверстий, расположенных поперек перфоленты, образовывали строки. На каждой строке записывался код одного символа. Массивы информации могли объединятся в зоны, отделяемые друг от друга промежутками без перфорации. Начало и конец зоны также могли отмечаться соответствующими этим признакам служебными символами. Недостаток бумажных перфолент – малая механическая прочность и в связи с этим невысокий срок службы и ограниченная скорость протяжки при записи (перфорации) и воспроизведении. Перфолента была самым дешевым носителем информации. Относительно проста и дешева была аппаратура, с помощью которой на ней записывались и с нее считывалась информация. Большой интерес представляет использование перфолент и металлических дисков, так называемых “программоносителей”, в музыкальных автоматах. В середине XIX века начались интенсивные попытки применить перфорированные носители программ для автоматической игры на струнных, клавишных и других видах музыкальных инструментов. К 70-м годам XIX века для струнных и пневматических инструментов стали применять карточные программы француза Тесте, считывание с которых выполнялось с помощью подпружиненных щупов, открывающих соответствующие клапаны голосов в инструментах с прорезными языками или освобождающих молоточки, бьющие по струнам. Период наибольшего распространения таких машин – 1880 – 1890 годы. В коллекции музыкальных автоматов Политехнического музея два пневматических органчика – “герофон” и “манопан” – имеют систему управления с механическим считыванием. Эти машины были запатентованы уже в конце XIX века. “Герофон” кажется совершенно нелепой конструкцией: перфокарта – квадратный лист картона с концентрическими дорожками перфораций различной длины – крепится на ящике и остается неподвижной, а весь музыкальный блок (кроме мехов) с рядами голосов и считывающим механизмом вращается. Громкость, большой звукоряд, удобство пользования кольцевой перфолентой в “манопане” делали его весьма привлекательным для непритязательных танцевальных заведений. В музыкальном автомате “Миньон” была применена изобретенная в Америке в конце 80-х годов XIX века пневматическая система управления с программой на бумажной перфоленте для автоматизации фортепиано и приставок к ним. В Германии в середине 80-х годов XIX века в лейпцигской мастерской Пауля Лохмана стали работать над перфорированными дисками для гребневых инструментов. Сначала их делали из картона и металлических листов, но удовлетворительной работы механизма получить, очевидно, не удалось. Нужный эффект дали перфорированные диски (в прейскурантах XIX века – “металлические ноты”). На нижней стороне дисков при вырубке образовывались выступы, играющие роль колков на программном валике (отверстие не вырубалось полностью, а прорубилось П-образно, так, чтобы оставался язычок металла). Дисковые автоматы П. Лохмана под названием “симфонионы” стали широко выпускаться начиная с 1886 года. В середине XIX века начались попытки автоматизации пианино и роялей. Первым в новом направлении обычно называют Шарля Феликса Сейтра, французского механика. В 1842 году он предложил пневматическую систему с перфорированными картонами, через отверстия которых накачиваемый мехами воздух под давлением поступал в маленькие цилиндры, приводящие в движение молоточки (пальцы) пианино. Наиболее значительное событие начала XX века в области “механической музыки” произошло в Германии. Фирма “М.Вельте и сыновья” разработала пианино-репродуктор – систему записи и воспроизведения программы исполнения музыкального произведения пианистом. В коллекции Политехнического музея есть пианино “Вельте” с комплектом перфолент с автографами знаменитых европейских и русских пианистов первой четверти XX века, а также так называемый “роялофон” (рис.4). В последнем “музыкальная программа” была нанесена на картонные листы, которые складывались в книжку. Эти листы продвигались на барабане с иголочками человеком, который вращал ручку барабана. Полностью автоматизированной машиной с электроприводом и полным набором управляющих команд, зафиксированных на перфоленте, является “пианола-С” фирмы “Филипс и сыновья” (в настоящее время находится в г. Франкфурт-на-Майне, Германия). С появлением магнитных способов записи и разработкой магнитных носителей информации перфокарты, перфоленты, картонные и металлические диски постепенно стали использоваться все меньше, а затем и полностью были вытеснены новыми носителями.
|
||
|
|||
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Наш адрес: Амурская область, г.Свободный, ул.Каменчука, 27. Е-mail: msosh11@mail.ru |