Биография на Джоузеф Мари Жакард. Френският изобретател Жозеф Мари Жакард: кибернетика и жакардова тъкан Жозеф Мари Жакард какво е изобретил и кога

Седейки пред компютърните екрани днес, ние не се замисляме за факта, че всички тези „електронни удобства“ сме получили не само благодарение на напредъка в областта на електрониката, математиката, кибернетиката и химията. Колкото и странно да звучи, развитието на текстилната индустрия изигра важна роля за появата на това, което наричаме „компютър“.

През цялата история на съществуването на вида Хомо сапиенс човекът е измислил различни начини да опрости работата си. Такава сфера на дейност като производството на облекло не беше изключение. Първото споменаване на станове датира от петото хилядолетие пр.н.е. д. Тези примитивни механизми представляваха проста вертикална рамка, върху която бяха опънати нишките на основата. Тъкачът трябваше да държи в ръцете си голяма совалка с конец и да тъче основата. Това беше много трудоемка работа, тъй като нишките трябваше да се сортират на ръка, те често се счупваха и тъканта се оказа много дебела. Малко по-късно в Египет се появи стан с хоризонтална рамка. Зад такава рамка човек работи, докато стои, докато думите „стойка“, „машина“ идват от думата „стойка“. Както и да е, работата на тъкача все още остава трудна.

Едва през 18 век започват да се появяват механични станове. През 1733 г. Джон Кей, английски производител на платове, изобретява механична совалка за ръчен стан. Изобретението направи възможно совалката да не се хвърля ръчно и също така даде възможност на тъкача да произвежда широки тъкани на машината без помощта на чирак. През 1771 г. в английския град Кромфорд започва да работи предачната фабрика на големия индустриалец и изобретател Едмънд Аркрайт, машините в която се задвижват от водно колело. Окуражен от посещението във фабриката на Аркрайт, друг английски изобретател, Едмънд Картрайт, издава патент за крачен механичен стан през 1785 г. и създава тъкачна фабрика в Йоркшир с 20 от тези машини.

Бързото развитие на техническата мисъл в областта на тъкането през 18 век, разбира се, значително опрости работата на тъкачите, но въпреки това много въпроси останаха нерешени. Така например производството на тъкани със сложни шарки беше истински проблем. Производството на такива тъкани беше възможно само най-добрите майсториИ те не работеха сами. Вътре в машината трябваше да има чирак, който по команда на майстора ръчно повдигаше и спускаше нишките на основата, чийто брой можеше да бъде стотици. Такъв процес беше изключително трудоемък и бавен, изискваше огромна концентрация и грешките, които се случваха доста често, трябваше да плащат много време. Освен това процесът на преобразуване на машината от производството на един модел в друг отнема много време, което отнема няколко дни.

Разбира се, любознателният ум на човек не може да заобиколи този проблем. Въз основа на заданието бяха формирани две изисквания: новият механизъм да възпроизвежда движенията на тъкача и неговия чирак по предварително зададен сценарий; трябва да има някакво устройство с памет, за да съхранява последователността от инструкции за правене на определени модели. Много изобретатели се опитаха да се справят с тази задача, сред които Basile Bouchon, Jean-Baptiste Falcon, Jacques Vaucanson. Техните механизми частично отговаряха на формулираните изисквания, но по различни причини работата не беше доведена до логичния си край и техните машини не бяха широко използвани в тъкачната промишленост. Единственият, който успя, беше френският изобретател Жозеф Жакард. Творческите му години идват във време на бушуващи две революции – Великата френска и Индустриалната. Всичко се промени и Жакард стана един от източниците на тези промени.

Биография на Жакард

Жозеф Мари Шарл, по-късно известен с фамилията Жакард (Jacquard) - прякорът, даден на семейството му, е роден на 7 юли 1752 г. във френския град Лион. Той беше петото от девет деца на Жан Чарлз, майстор тъкач, който работеше в работилница за брокат, и съпругата му Антоанета Ривие. Подобно на много синове на тъкачи от онова време, Джоузеф Мари не посещава училище, тъй като баща му се нуждае от него като чирак. Научава се да чете едва на 13 години, благодарение на своя полубрат Барет, много образован човек. Майката на Джоузеф умира през 1762 г., а баща му през 1772 г. След смъртта на родителите си Жакард наследява апартаментите на баща си и работилницата му, оборудвана с два стана. През 1778 г. самият той става майстор тъкач и търговец на коприна. През същата година той се жени за богата вдовица Клаудия Бойшон. В този брак през 1779 г. те имаха Единственият синЖан Мари.

Джоузеф Мари Жакард

В продължение на няколко години Жакард прави няколко съмнителни сделки, в резултат на които задлъжнява и губи цялото си наследство и част от имуществото на жена си. В резултат на това Клаудия остана със сина си в Лион, където работи във фабрика за производство на сламени шапки, а Джоузеф отиде във Франция в търсене на късмет. Той успява да работи както като варовик, така и като работник в кариери и в резултат на това в края на 1780 г. се завръща у дома.

В началото на Френската революция Жозеф, заедно със сина си, участва в неуспешната защита на Лион срещу силите на Националния конвент. Когато градът падна, те успяха да избягат. След това под чужди имена се присъединяват към Революционната армия. В една от кървавите битки Жан Мари беше убит от куршум и загубил смисъла на живота си, Джоузеф Мари Жакард се върна в Лион през 1798 г. След лечението в болницата той се заемаше с всякаква възможна работа - ремонтираше станове, шиеше платове, бели сламени шапки, караше каруци. Това продължава до 1799 г., когато той решава да се заеме с автоматизацията на станове. Тази идея в крайна сметка му донесе слава.

изобретателска дейност

Богатият опит в работата с машини като чирак, тъкач и приспособител изяснява на Жакард, че производството на плат, въпреки че е доста сложна и щателна задача, от една страна, от друга страна, е просто рутинен процес с много повтарящи се действия. Той вярваше, че бродирането на сложни модели може да бъде автоматизирано, тоест сведено до минимален набор от прости движения. Освен това той беше наясно с успехите и неуспехите на своите сънародници в областта на автоматизацията на тъкаческото производство.

В резултат на това Жакард създава система, която зависи от последователност от отвори в специални твърди плочи. Днес бихме ги нарекли перфокарти. Трябва също така да се отбележи, че такива прототипи на перфокарти са внедрени на машините на Bouchon, Falcon и Vaucanson, но техните устройства или могат да управляват малък брой нишки, или са твърде сложни и скъпи за производство и поддръжка. Като взема предвид всички недостатъци на своите предшественици, Жакард прави перфокарти с много редове дупки, което позволява на машината да работи с голям брой нишки. Той също така опрости механизма за подаване на перфокарти в четеца на машината, превръщайки ги в дълга затворена лента. Освен това всяка карта съответства на едно преминаване на совалката. Четящият механизъм на машината беше набор от сонди, които бяха свързани към прътите, които контролираха движението на нишките. По време на преминаването на картата сондите се притискаха към нея и оставаха неподвижни, докато ако се срещаха дупки по пътя на някакви сонди, сондите падаха в тях и повдигаха съответните нишки на основата, като по този начин образуваха горната част на фаринкса, тоест основните припокривания в тъканта. Спускането на нишките на основата става под действието на гравитационни тежести. Спуснатите нишки на основата образуват долната част на сплитането или вътъка в тъканта. По този начин правилната последователност от перфорирани и неперфорирани места на перфокарти направи възможно извършването на необходимото редуване на издигания и спадове на нишките на основата, което в крайна сметка формира необходимия модел.

Жакард прави първия образец на собствения си стан през 1801 г. Машината обаче не е била предназначена за бродиране на сложни модели върху плат, а за тъкане на риболовни мрежи, тъй като Джоузеф Мари научил от вестник, че Английското кралско дружество за подкрепа на изкуствата обявило конкурс за производството на такъв механизъм. В резултат на това той едновременно излага своето потомство на конкурсите на Кралското дружество за подкрепа на изкуствата и Обществото за насърчаване на занаятите и изкуствата във Франция. В Обединеното кралство неговата машина не беше удостоена с никаква награда, но в родината си, във Франция, изобретението привлече вниманието на заинтересованите страни и в резултат на това през 1804 г. Жакард беше поканен в Париж, където трябваше да завърши конструкцията на неговия механизъм. Там Жакард открива колекция от машини от офиса на Вокансон, сред които е мостра от шарен стан. След като внимателно се запозна с принципа на действие на практика, Джоузеф Мари направи някои подобрения в собственото си развитие.

Година по-късно Жакард и неговото изобретение са удостоени с вниманието на самия Наполеон. Императорът на Франция е бил наясно с важността на текстилното производство за икономиката на страната и затова е направил голяма поръчка за платове в Лион, град, който отдавна е известен със своите тъкачи. През април 1805 г., по време на посещението си в града, Наполеон и съпругата му Жозефин посещават работилницата на Жакар, където му показват машина-чудо. Оценявайки ефективността и лекотата на поддръжка на този механизъм, императорът предоставя на Жакард пенсия от 3000 франка и правото да получава приспадане от 50 франка от всяка машина, която работи във френската фабрика. Наполеон нарежда патентът за изобретението да бъде прехвърлен за обществено ползване. Така Жакард губи интелектуалната си собственост, но печели солиден доход за онези времена и държавна подкрепа. В допълнение, мащабът на разпространение на машини Jacquard нарасна скокообразно, което увеличи печалбите му и в резултат на това го направи един от най-богатите хорав града. До 1812 г. във Франция работят над 11 000 от тези тъкачни машини и въпреки опитите на френското правителство да запази технологията в тайна, подобни машини започват да се появяват в други страни.

Въпреки че изобретението донесе слава и известност на Жакард, сред сънародниците му имаше такива, които директно го осъдиха и дори преминаха към открита конфронтация. Разбира се, това бяха тъкачи от Лион, ядосани, че масовото въвеждане на нови тъкачни машини в производството накара много хора да загубят работата си. А за град, в който тъкачеството е водещ занаят, това става особено критично и взривоопасно. Още преди Жакард да придобие широка популярност, някои тъкачи разбраха каква опасност може да носи за тях нова машина и един ден, нахлувайки в работилницата му, счупиха всички механизми там. Самият изобретател многократно е бит, но въпреки всичко той тайно продължава да работи върху своето въображение, докато не получи състояние, слава и одобрение от върховната власт.

Останалите дни Жакард живее в просперитет и умира в тихия град Улен, разположен в югоизточната част на Франция близо до Алпите. Шест години по-късно благодарните жители на Лион издигнаха паметник в негова чест точно на мястото, където се намираше работилницата му.

Влиянието на изобретението на Жакард върху по-нататъшното развитие на техническата мисъл

Принципът на "програмиране" на механизмите с помощта на перфокарти, който е в основата на жакардовия стан, става революционен за времето си. Широкото разпространение на такива машини подтикна други изобретатели и занаятчии да мислят за използването на този принцип в своите разработки.

Пионерът на руската кибернетика Семьон Николаевич Корсаков (1787-1853) през 1832 г. подава заявление до Императорската академия на науките за изобретяването на „машина за сравняване на идеи“. Тази „машина“ беше поредица от устройства, които бяха комбинирани в един вид система за извличане на информация. Използвайки съвременни термини, това може да се нарече „инструмент за създаване и обработка на бази данни“. Основните носители на информация в тези устройства бяха перфокартите, които се съхраняваха в специални картотеки и механично сортираха по определени характеристики. Корсаков за първи път се запознава с перфокартите две десетилетия преди да подаде това заявление. Той участва в Отечествена война 1812 г., а след това в Външната кампания срещу Наполеон през 1813-1814 г., по време на която заедно с руската армия той посещава Париж, където вижда работеща жакардова машина с предварително инсталирана в нея програма, „написана“ на перфокарти . Връщайки се в Русия, Корсаков става ръководител на статистическия отдел и рутинната работа със статистически материали го подтиква да създаде редица устройства, използващи перфокарти като носители на информация. Механизмите на Корсаков, за съжаление, не бяха широко използвани, въпреки че самият той успешно ги използва за съставяне на бази данни в хода на работата си.

През 1834 г. английският математик Чарлз Бабидж (Charles Babbage, 1791-1871) започва работа върху автоматично устройство за решаване на широк кръг от математически проблеми - "аналитична машина". Преди това той имаше лошия опит с изграждането на „диференциален двигател“, огромна и сложна машина, която работеше с голям брой предавки. Сега, според плана на Бабидж, перфокартите трябваше да заменят зъбните колела. За да направи това, той специално пътува до Париж, за да изучава принципа на "програмиране" на жакардови машини с помощта на перфокарти. Babbage не успя да завърши изграждането на машината поради сложността и липсата на финансови ресурси, но принципите, залегнали в нея, допринесоха за по-нататъшното развитие на компютърните технологии.

В компютърната техника практическата полза и значението на перфокартите е придобито от американския инженер и изобретател Херман Холерит (1860-1929). През 1890 г. за нуждите на Бюрото за преброяване на населението на САЩ разработва табулатор – механизъм за обработка на статистически данни с перфокарти като носители на информация. През 1911 г. Hollerith's Tabulating Machine Company е преименувана на International Business Machines (IBM). Перфорираните карти се използват успешно в компютърните технологии до втората половина на миналия век, докато не бъдат заменени от по-модерни носители за съхранение.

Що се отнася до жакардовите машини, те все още се използват в производството на висококачествени продукти. Основната разлика от машините от преди двеста години е използването на компютър и скенер за изображения. Днес дизайнерите използват скенер, за да прехвърлят шаблона, който трябва да се приложи върху тъканта, на компютър, след което въз основа на полученото изображение се компилира програма за машината с необходимата последователност от операции. Естествено, такъв процес на настройка на алгоритъма на модела отнема много по-малко време от първите "програмисти".

Джоузеф Мари Жакард(понякога жакард; фр. Джоузеф Мари Жакард; 7 юли ( 17520707 ) , Лион - 7 август, Улън, департамент Рона) - френски изобретател на стана за тъкани с шарки (известен като жакардов стан).

Син на тъкач, той започва да чиракува на книговезец, след това става пишеща машина и накрая тъкач. Той прави първия си опит за самозадвижващ се стан през 1790 г.; след това изобретява машина за плетене на мрежи и я занася в Париж през 1804 г., където моделите на Вокансон го насочват към окончателния дизайн на стана, който е напълно завършен едва през 1808 г. Наполеон I възнаграждава Жакард с пенсия от 3000 франка и правото да получава премия от 50 франка от всеки лагер от неговата конструкция, действащ във Франция. През 1840 г. в Лион е издигнат паметник на Жакар.

Изобретението на Жакард е много гениален механизъм за разнообразието и безпогрешността на неговото действие. За да се получи шарена тъкан, не е достатъчно да се спускат последователно всички четни или всички нечетни нишки на основата, за да се прекара совалка с вътъчна нишка в получения „навес“, но е необходимо да се спуснат само някои от тях, в определен ред, различен за всички вътъчни нишки, които изграждат даден модел. Всяка нишка на основата преминава през станчрез специален пръстен с резба, свързан чрез жакард със специален вертикален прът. Всички те са доста плътно една до друга, в редове, като в горните им краища е притиснат картон с дупки, съответстващи на пръчките, които трябва да се оставят на мира. Броят на тези картони, необходими за модела, е свързан в непрекъсната верига и прост механизъм ги премества автоматично след всяко преминаване на совалката. Принципът на машината на Жакард се използва в много устройства, например в аристофона, механичния конус, един от телеграфите на Уитстоун и други подобни.

Вижте също

Напишете отзив за статията "Жакард, Джоузеф Мари"

Литература

• Граусар. Jacquard, sa vie. - Лил, 1884 г.
• Кол Фр.. - Б., 1873.

Връзки

• // Енциклопедичен речник на Брокхаус и Ефрон: в 86 тома (82 тома и 4 допълнителни). - Санкт Петербург. , 1890-1907.

Откъс, характеризиращ Жакард, Джоузеф Мари

„Да, страхувай се, не се страхувай, няма значение, няма да го преминеш.“
- Още те е страх! Ех, вие, учени хора – каза трети смел глас, прекъсвайки и двамата. - Тогава вие, артилеристите, сте много учени, защото всичко можете да носите със себе си, и водка, и мезе.
И собственикът на мъжкия глас, очевидно пехотен офицер, се засмя.
— Но ти все още се страхуваш — продължи първият познат глас. Страхувате се от неизвестното, ето какво. Както и да казвате, че душата ще отиде на небето... все пак ние знаем, че няма небе, а има само една сфера.
Отново смелият глас прекъсна стрелеца.
„Е, поглезете се с вашия билкар, Тушин“, каза той.
„А, това е същият капитан, който стоеше на сутлера без ботуши“, помисли си княз Андрей, разпознавайки с удоволствие приятния философски глас.
„Можете да получите билкар“, каза Тушин, „но все пак разберете бъдещия живот ...
Той не се съгласи. В това време във въздуха се чу свирене; по-близо, по-близо, по-бързо и по-чуто, по-чуто и по-бързо, а сърцевината, сякаш не е свършила всичко необходимо, експлодираща струя с нечовешка сила, се стовари в земята недалеч от кабината. Земята сякаш ахна от страшен удар.
В същия миг малкият Тушин изскочи от сепарето най-напред с прехапаната отстрани лула; неговото добро, интелигентно лице беше някак бледо. Зад него дойде собственикът на смел глас, смел пехотен офицер, и се затича към компанията си, закопчавайки се, докато бягаше.

Принц Андрей спря на кон на батерията, гледайки дима на оръдието, от което излетя гюлето. Очите му се стрелнаха по необятната шир. Той видя само, че неподвижните дотогава маси на французите се люлееха и че отляво наистина имаше батарея. Още не е издухал дим. Двама френски кавалеристи, вероятно адютанти, препуснаха нагоре по планината. Надолу, вероятно за укрепване на веригата, се движеше ясно видима малка колона от врага. Дори димът от първия изстрел не се беше разсеял, когато се появи нов дим и изстрел. Битката започна. Принц Андрей обърна коня си и препусна обратно към Грунт, за да търси принц Багратион. Зад себе си чу канонадата да става все по-честа и по-силна. Явно нашите започнаха да отговарят. Долу, на мястото, където минаваха парламентаристите, се чуха изстрели.
Льомароа (Le Marierois) със страхотно писмо от Бонапарт току-що беше препуснал до Мурат, а засраменият Мурат, искайки да поправи грешката си, незабавно премести войските си към центъра и заобиколи двата фланга, надявайки се още преди вечерта и преди пристигането на императора да смаже незначителния, който стоеше пред него, отряд.

Жозеф Мари Жакард, френски изобретател на шарения стан(Жакардова машина). моя трудова дейност, започва в детството си в една от тъкачните фабрики в Лион. Той обаче не се интересуваше от тази тежка работа и Йосиф реши да учи и работи в книговезка работилница. Очевидно и той не е бил предназначен да работи в тази индустрия, тъй като наследява станове и малко парче земя от баща си и след като стартира няколко неуспешни бизнес проекта, бъдещият изобретател загуби по-голямата част от наследството на баща си и тогава Джоузеф си помисли относно подобряването на стана.

По това време има бързо развитие на тъкаческото производство във Франция, но възможностите на становете са технологично ограничени от факта, че се произвеждат едноцветни тъкани или цветни ивици за масово производство, докато други тъкани се изработват ръчно, включително тъкани с бродирани модели. За тази цел Жакард се заема с подобряването на тъкачния стан, така че различни тъкани да могат да се произвеждат индустриално. Жакард създава прототип на машина до 1790 г., но работата е спряна поради революционни събития във Франция. Той продължава работата си след революцията и изобретява стан за тъкане на мрежи, с който отива в Париж през 1801 г. за изложба, където вижда модел на стан от Жак дьо Вокансон, построен през 1745 г., в който да управлява за тъкането на нишки, Жак дьо Вокансон използва перфорирана хартиена ролка. Това, което видя, подтикна Жакард към идея, която той успешно приложи в своя стан.

Жакард е първият, който изобретява и използва перфокарта за управление на всяка нишка поотделно, както и механизъм за четене на информация от нея, което прави възможно тъкането на тъкани с различни шарки, отпечатани върху перфокарта. На изложба в Париж през 1804 г. изобретението на Жакард получава златен медал и той получава патент. Индустриалната версия на жакардовия стан е напълно завършена едва през 1808 г. и позволява да се тъкат платове със сложни шарки (жакард) по индустриален начин.

СтанЖакардът става прототип на съвременните автоматични станове.

За изобретението си Жакард получава награда от Наполеон I - пенсия от 3000 франка, както и правото да събира премия от 50 франка от всяка машина по негов дизайн, работеща във Франция. Имайте предвид, че във Франция до 1812 г. работят повече от десет хиляди жакардови станове.

Изобретателят през 1819 г. получава кръста на Почетния легион.

Припомняме, че английският учен Чарлз Бабидж през 1823 г. се опита да създаде компютър с помощта на перфокарти, но едва американски учен успя да направи това в края на 19 век и с негова помощ бяха обработени резултатите от преброяването на населението през 1890 г. Перфорираните карти в компютърните технологии, по-специално на компютри Минск-22, 32 и др., се използват до средата на ХХ век.

ПРОЧЕТЕТЕ АНАЛИТИЧНИТЕ МАТЕРИАЛИ И КОМЕНТАРИ НА ЕКСПЕРТИТЕ НА СПИСАНИЕТО В ПЕЧАТНАТА ВЕРСИЯ
Модератор на раздела - Абол Римма

В началото на 19 век френският тъкач и изобретател Жозеф-Мари Жакард изобретява нова технология за промишлено прилагане на шарки върху тъкани. Сега такива тъкани се наричат ​​жакард, а неговият стан се нарича жакардов стан. Изобретението на Jaccard дава възможност за получаване на различни светлинни ефекти върху повърхността на тъканта и в комбинация с различни цветовеи материалът на конците - красив, меки преходитонове и рязко очертани контури на модели, понякога много сложни (орнаменти, пейзажи, портрети и др.). Жакардът се използва за шиене на рокли, връхни дрехи, мебелни платове, пердета, както и за производство на ремъци, панделки за значкии други рекламни материали (ивици, шеврони, етикети, промоции).
Жозеф Жакард е роден на 7 юли 1752 г. в Лион. Баща му притежава малък семеен тъкачен бизнес (два стана) и Джоузеф също започва кариерата си като дете в една от многото тъкачни фабрики в Лион. Но тази тежка и опасна работа не го привлече и бъдещият изобретател отиде да учи и работи в книговезка работилница.
Но Жакард не е предопределен да стане изключителен изобретател в подвързването на книги или печата. Скоро родителите му умират и той наследява станове и малък парцел земя. В резултат на няколко неуспешни бизнес проекта Джоузеф губи по-голямата част от наследството на баща си, но в същото време е очарован от инженерния проблем за подобряване на стана.
Въпреки бързото развитие на тъкането във Франция, възможностите на станове бяха силно ограничени. Масово се произвеждали едноцветни платове или с цветни райета. Тъканите с бродирани шарки все още се правеха на ръка. Жакард искаше да подобри тъкачния стан, така че платовете с шарки да могат да се произвеждат индустриално.
До 1790 г. Жакард създава прототип на машина, но активното участие в революционните събития във Франция не му позволява да продължи да работи върху подобряването на своето изобретение. След революцията Жакард продължава своето дизайнерско изследване в различна посока. Той изобретил машина за тъкане на мрежи и през 1801 г. я занесъл на изложба в Париж. Там той видял тъкачния стан на Жак дьо Вокансон, който още през 1745 г. използвал перфорирана ролка хартия, за да контролира тъкането на нишките. Това, което видя, подтикна Жакард към гениална идея, която той успешно използва в своя стан.
За да управлява всяка нишка поотделно, Jaccard измисли перфокарта и гениален механизъм за четене на информация от нея. Това направи възможно тъкането на тъкани с шарки, предварително определени върху перфокарта. През 1804 г. изобретението на Жакард получава златен медал на Парижкото изложение и му е издаден съответен патент. Окончателната индустриална версия на жакардовия стан е готова през 1807 г.
През 1808 г. Наполеон I присъжда на Жакард награда от 3000 франка и правото на награда от 50 франка от всеки машинен инструмент по негов дизайн, работещ във Франция. До 1812 г. във Франция работят над десет хиляди жакардови станове. През 1819 г. Жакард получава кръста на Почетния легион.
Жозеф Мари Жакард умира през 1834 г. на 82-годишна възраст. В Лион през 1840 г. му е издигнат паметник. Жакардовият стан направи възможно не само да се тъкат тъкани със сложни шарки (жакард) по индустриален начин, но също така стана прототипът на съвременните автоматични станове.
Жакардовият стан е първата машина, която използва в работата си перфокарта.
Още през 1823 г. английският учен Чарлз Бабадж се опитва да построи изчислителна машина с помощта на перфокарти. В края на 19 век американски учен създава компютър и обработва на него резултатите от преброяването на населението от 1890 г. Перфокартите се използват в компютрите до средата на 20 век.

В продължение на много години перфокартите са служили като основен носител за съхранение и обработка на информация. В съзнанието ни перфокарта е твърдо свързана с компютър, който заема цяла стая, и с героичен съветски учен, който прави пробив в науката. Перфокартите са предците на флопи дисковете, дисковете, твърдите дискове, флаш паметта. Но те изобщо не се появиха с изобретяването на първите компютри, а много по-рано, в самото начало на 19 век ...

Машина Falcon Жан-Батист Фалкон създава своята машина на базата на първата такава машина, проектирана от Basile Bouchon. Той е първият, който измисля система от картонени перфокарти, свързани във верига.

Александър Петров

12 април 1805 г. Император Наполеон Бонапарт и съпругата му посещават Лион. Най-големият тъкачен център в страната през 16-18 век е силно повреден от революцията и е в окаяно състояние. Повечето фабрики фалираха, производството спря, а международният пазар се изпълваше все повече с английски текстил. Желаейки да подкрепи лионските майстори, през 1804 г. Наполеон прави тук голяма поръчка за платове, а година по-късно пристига лично в града. По време на посещението императорът посети работилницата на някой си Джоузеф Жакард, изобретател, където на императора беше показана невероятна машина. Монтиран на върха на обикновен стан, масата звънтеше като дълга лента от перфорирани ламаринени плочи, а от стана се простираше, навивайки се върху ствол, копринен плат с изящна шарка. В същото време не се изискваше майстор: машината работеше сама и, както обясниха на императора, дори чирак можеше да я обслужва.

1728. Машина Falcon. Jean-Baptiste Falcon създава своята машина на базата на първата такава машина, проектирана от Basile Bouchon. Той е първият, който измисля система от картонени перфокарти, свързани във верига.

Наполеон хареса колата. Няколко дни по-късно той нареди патентът на Жакард за тъкачна машина да бъде прехвърлен за обществено ползване, а самият изобретател трябва да бъде даден годишна пенсия 3000 франка и правото да получи малко отчисление от 50 франка от всяка машина във Франция, на която е стояла неговата машина. В крайна сметка обаче това приспадане възлиза на значителна сума - до 1812 г. 18 000 стана са оборудвани с ново устройство, а през 1825 г. - вече 30 000.

Изобретателят живее остатъка от дните си в просперитет, умира през 1834 г., а шест години по-късно благодарните граждани на Лион издигат паметник на Жакард на мястото, където някога е била работилницата му. Жакардовата (или в старата транскрипция "жакардова") машина е важен градивен елемент в основата на индустриалната революция, не по-малко важен от железницата или парния котел. Но не всичко в тази история е просто и безоблачно. Например „благодарният“ Лайънс, който по-късно почете Жакард с паметник, счупи първия му недовършен стан и няколко пъти посегна на живота му. И колата, честно казано, изобщо не е измислена от него.

1900 г. Тъкачен цех. Тази снимка е направена преди повече от век в тъкачната фабрика Даруел, Източен Еършър, Шотландия. Много тъкачни цехове изглеждат така и до днес - не защото собствениците на фабриките жалят пари за модернизация, а защото жакардовите станове от онези години все още са най-универсалните и удобни.

Как работеше машината

За да се разбере революционната новост на изобретението, е необходимо да се представи в общи линии принципът на тъкачния стан. Ако погледнете тъканта, можете да видите, че тя се състои от плътно преплетени надлъжни и напречни нишки. В процеса на производство надлъжните нишки (основа) се изтеглят по протежение на машината; половината от тях са прикрепени през едната към рамката „сенка“, другата половина - към другата същата рамка. Тези две рамки се движат нагоре и надолу една спрямо друга, разпръсквайки нишките на основата, а совалка издърпва напречната нишка (вътък) напред и назад в получения навес. Резултатът е просто платно с нишки, преплетени през едно. Може да има повече от две рамки на вала и те могат да се движат в сложна последователност, повдигайки или спускайки нишките в групи, поради което се образува шарка на повърхността на тъканта. Но броят на кадрите все още е малък, рядко повече от 32, така че моделът е прост, редовно се повтаря.

На жакардов стан изобщо няма рамки. Всяка нишка може да се движи отделно от останалите с помощта на прът с халка, която я захваща. Следователно върху платното можете да тъчете модел с всякаква степен на сложност, дори картина. Последователността на нишките е зададена с помощта на дълга лента от перфокарти, всяка карта съответства на едно преминаване на совалката. Картата се притиска към "четящите" жични сонди, някои от тях влизат в дупките и остават неподвижни, останалите се вдлъбват с картата надолу. Сондите са свързани с пръти, които контролират движението на нишките.

Платна със сложни шарки можеха да бъдат изтъкани дори преди Жакард, но само най-добрите майстори можеха да го направят, а работата беше адска. Работник-теглич се качваше вътре в машината и по команда на майстора ръчно повдигаше или спускаше отделни нишки на основата, чийто брой понякога достигаше стотици. Процесът беше много бавен, изискваше постоянно внимание и грешките бяха неизбежни. В допълнение, преоборудването на машината от едно платно със сложни шарки към друго произведение понякога се проточи много дни. Машината на Жакард свърши работата бързо, без грешки - и сама. Единственото трудно нещо сега беше пълненето на перфокарти. Производството на един комплект отне седмици, но след като картите бяха направени, те можеха да се използват отново и отново.

Предшественици

Както вече споменахме, "умната машина" не е изобретена от Жакард - той само финализира изобретенията на своите предшественици. През 1725 г., четвърт век преди раждането на Жозеф Жакард, първото подобно устройство е създадено от лионския тъкач Базил Бушон. Машината на Bouchon се управлява от перфорирана хартиена лента, където всяко преминаване на совалката съответства на един ред дупки. Имаше обаче малко дупки, така че устройството промени позицията само на малък брой отделни нишки.

Следващият изобретател, който се опита да подобри тъкачния стан, се казваше Жан-Батист Фалкон. Той замени лентата с малки листове картон, завързани в ъглите във верига; на всеки лист дупките вече бяха подредени в няколко реда и можеха да контролират голям брой нишки. Машината Falcon се оказа по-успешна от предишната и въпреки че не беше широко използвана, майсторът успя да продаде около 40 копия през живота си.

Третият човек, който се заема да доведе тъкачния стан до съвършенство, е изобретателят Жак дьо Вокансон, който през 1741 г. е назначен за инспектор на манифактурите за тъкане на коприна. Вокансон работи върху своята машина в продължение на много години, но изобретението му не беше успешно: устройството, твърде сложно и скъпо за производство, все още можеше да управлява сравнително малък брой нишки, а тъканта с прост модел не изплати разходите за оборудването.

1841. Тъкачна работилница Carkill. Тъкана рисунка (направена през 1844 г.) изобразява сцена, разиграла се на 24 август 1841 г. Мосю Каркил, собственикът на работилницата, подарява на Duc d'Omal платно с портрет на Жозеф Мари Жакард, изтъкано по същия начин през 1839 г. Изтънчеността на работата е невероятна: детайлите са по-малки, отколкото на гравюрите.

Успехите и неуспехите на Жозеф Жакард

Жозеф Мари Жакард е роден през 1752 г. в предградията на Лион в семейство на потомствени канути - тъкачи, работещи с коприна. Той беше обучен на всички тънкости на занаята, помогна на баща си в работилницата, а след смъртта на родителя си наследи бизнеса, но не веднага се зае с тъкането. Йосиф успява да смени много професии, съден е за дългове, жени се и след обсадата на Лион заминава като войник с революционна армия, като взема със себе си шестнадесетгодишния си син. И едва след като синът му загина в една от битките, Жакард реши да се върне към семейния бизнес.

Връща се в Лион и отваря тъкачна работилница. Бизнесът обаче не беше много успешен и Жакард започна да се интересува от изобретения. Той решава да направи машина, която да надмине творенията на Bouchon и Falcon, да бъде проста и достатъчно евтина и в същото време да може да произвежда копринени тъкани, които не са по-ниски по качество от ръчно тъканата коприна. Първоначално дизайните, които излязоха изпод ръцете му, не бяха много успешни. Първата машина на Жакард, която работеше както трябва, не правеше коприна, а ... риболовни мрежи. Той прочете във вестника, че Кралското дружество за подкрепа на изкуствата в Англия е обявило конкурс за производство на такова устройство. Той никога не получава награда от британците, но Франция се интересува от неговото въображение и дори е поканена на индустриално изложение в Париж. Беше забележително пътуване. Първо, те обърнаха внимание на Жакард, той придоби необходимите връзки и дори получи пари за по-нататъшни изследвания, и второ, той посети Музея на изкуствата и занаятите, където стоеше тъкачният стан на Жак дьо Вокансон. Жакард го видя и липсващите части си дойдоха на мястото във въображението му: той разбра как трябва да работи неговата машина.

Със своите разработки Жакард привлече вниманието не само на парижките академици. Тъкачите от Лион бързо разбират каква заплаха представлява новото изобретение. В Лион, чието население в началото на 19-ти век е било едва 100 000 души, повече от 30 000 души са работили в тъкачната индустрия - тоест всеки трети жител на града е бил ако не майстор, то служител или чирак в тъкачество. работилница. Опитът да се опрости процеса на производство на тъкани би лишил много от работата.

Невероятната прецизност на жакардовия стан

Известната картина „Посещение на херцог д'Омал в тъкачната работилница на г-н Каркил“ изобщо не е гравюра, както може да изглежда, рисунката е изцяло изтъкана на стан, оборудван с жакардова машина. Размерът на платното е 109 х 87 см, работата е извършена всъщност от майстора Michel-Marie Carkill за фирмата Didier, Petit and C. Процесът на mis en carte - или програмиране на изображението върху перфокарти - продължи много месеци и в него бяха включени няколко души, а самото производство на платното отне 8 часа. Лента от 24 000 (повече от 1000 двоични клетки всяка) перфокарти беше дълга една миля. Картината е възпроизведена само по специални поръчки, известно е за няколко платна от този тип, съхранявани в различни музеи по света. И един портрет на Жакард, изтъкан по този начин, е поръчан от Чарлз Бабидж, декан на катедрата по математика в университета в Кеймбридж. Между другото, херцог д'Омал, изобразен на платното, е не кой да е, а най-малкият син на последния крал на Франция Луи Филип I.

В резултат на това една хубава сутрин тълпа дойде в работилницата на Жакард и счупи всичко, което той строеше. Самият изобретател бил жестоко наказан да напусне недоброжелателите и да се заеме със занаят по примера на покойния си баща. Противно на увещанията на братята в магазина, Жакард не се отказва от изследванията си, но сега трябва да работи тайно и той завършва следващата кола едва през 1804 г. Жакард получава патент и дори медал, но внимава да не търгува сам с „умни“ машини и по съвет на търговеца Габриел Детиле смирено моли императора да прехвърли изобретението в обществена собственост на града. на Лион. Императорът удовлетворил молбата и наградил изобретателя. Знаете края на историята.

Ерата на перфокартите

Самият принцип на жакардовата машина - възможността да се променя последователността на машината чрез зареждане на нови карти в нея - беше революционен. Сега го наричаме думата "програмиране". Последователността на действията за жакардовата машина беше дадена от двоичната последователност: има дупка - няма дупка.

1824. Разлика двигател. Първият опит на Чарлз Бабидж да създаде аналитична машина е неуспешен. Тромавото механично устройство, представляващо комбинация от валове и зъбни колела, изчислено доста точно, но изискваше твърде сложна поддръжка и висококвалифициран оператор.

Скоро след широкото разпространение на жакардовата машина, перфорираните карти (както и перфорираните ленти и дискове) започват да се използват в различни устройства.

совалкова машина

На началото на XIXвек, основният тип автоматично устройство за тъкане е совалков стан. Беше подредено съвсем просто: нишките на основата бяха опънати вертикално и совалка с форма на куршум летеше между тях напред-назад, влачейки напречна (вътъчна) нишка през основата. От незапомнени времена совалката се влачи на ръка, през 18 век този процес е автоматизиран; совалката беше "изстреляна" от едната страна, взета от другата, обърната - и процесът се повтори. Зев (разстоянието между нишките на основата) за полета на совалката се осигуряваше с помощта на тръстика - гребен за тъкане, който отделяше едната част на нишките на основата от другата и я повдигаше.

Но може би най-известното от тези изобретения – и най-емблематичното по пътя от стана до компютъра – е аналитичният двигател на Чарлз Бабидж. През 1834 г. Бабидж, математик, вдъхновен от опита на Жакард с перфокарти, започва работа върху автоматично устройство за изпълнение на голямо разнообразие от математически задачи. Преди това той е имал лошия опит с изграждането на "диференциален двигател", обемисто 14-тонно чудовище, пълно със зъбни колела; принципът на обработка на цифрови данни с помощта на зъбни колела се използва от времето на Паскал и сега те трябваше да бъдат заменени от перфокарти.

1890. Табулатор на Холерит. Машината за изготвяне на таблици на Херман Холерит е създадена за обработка на резултатите от Общоамериканското преброяване от 1890 г. Но се оказа, че възможностите на машината далеч надхвърлят обхвата на задачата.

Всичко, което е в съвременния компютър, присъства в аналитичния двигател: процесор за извършване на математически операции („мелница“), памет („склад“), където се съхраняват стойностите на променливите и междинните резултати от операциите, имаше централно управляващо устройство, което изпълняваше и входни функции.изход. Аналитичната машина трябваше да използва два вида перфокарти: голям формат за съхраняване на числа и по-малък за софтуер. Бабидж работи върху изобретението си в продължение на 17 години, но така и не успя да го завърши - нямаше достатъчно пари. Настоящият модел на „аналитичния двигател“ на Бабидж е построен едва през 1906 г., така че непосредственият предшественик на компютрите не е той, а устройства, наречени табулатори.

Табулаторът е машина за обработка на големи количества статистическа информация, текстова и цифрова; информацията беше въведена в табулатора с помощта на огромен брой перфокарти. Първите табулатори са проектирани и създадени за нуждите на Службата за преброяване на населението на САЩ, но скоро се използват за различни задачи. От самото начало един от лидерите в тази област е компанията на Херман Холерит, човекът, който изобретява и произвежда през 1890 г. първата електронна машина за таблични изчисления. Компанията на Холерит е преименувана на IBM през 1924 г.

Когато табулаторите бяха заменени от първите компютри, тук се запази принципът на управление с помощта на перфокарти. Беше много по-удобно да се зареждат данни и програми в машината с помощта на карти, вместо да се превключват множество превключватели. На някои места перфокартите се използват и до днес. Така в продължение на почти 200 години основният език, на който човек общува с "умните" машини, е езикът на перфокартите.

Статията „Тъкачният стан, прадядото на компютрите“ е публикувана в списание Popular Mechanics (