冲压制表机的发展历史

公元1880年,美国举行全国人口普查,当时登记的美国人超过5000万。当时美国经济处于高速发展阶段,人口流动非常频繁;另外,普查项目多,统计方法落后。处理始于当年6月的人口普查数据花了7年半的时间。也就是说,直到第二次人口普查即将举行,美国政府才能知道第一次人口普查时全国人口的状况。

霍尔瑞斯博士是德国人。早年毕业于美国哥伦比亚大学矿业学院,学习采矿。

少校。大学毕业后,我来到人口普查局,做的第一份工作就是人口普查。他和同事一起深入很多家庭填表收集信息,知道每一个数据都来之不易;他整天埋在数据堆里,用手摇电脑“摇晃”。一天下来,几个表的数据他都数不过来。

人口普查需要处理很多数据,比如年龄、性别等。,还要统计每个社区有多少小孩和老人,有多少男性市民和女性市民,等等。这些数据也能被机器自动统计吗?采矿工程师Horatius想到了80年前纺织工程师Jakade发明的穿孔纸带。提花机提花用的打孔纸带上的小孔,主要是用来控制提花操作的步骤,也就是编写程序。Horatius进一步设想用它来存储和计算数据,并发明了自动制表机。

人口普查局的业务极其繁忙,一个行政机构不可能为公务员从事科研提供时间和经费。两年后,Horatius博士离开了人口局,在专利局工作了一段时间。他还在麻省理工学院任教,工作期间,他致力于开发自动制表机。

霍尔瑞斯首先将穿孔纸带改造成穿孔卡片,以满足人口数据收集的需要。因为每个人的调查数据都有几个不同的项目,比如性别,籍贯,年龄等等。霍拉修斯将每个人的所有调查项目依次排列在一张卡片上,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。例如,在穿孔卡片的“性别”栏下,有“男性”和“女性”两个选项;“年龄”一栏下有从“0岁”到“70岁以上”的一系列选项,以此类推。统计人员可以根据每个调查对象的具体情况,在每列穿孔卡片的相应位置打小孔。每张卡代表一个公民的个人档案。

霍勒斯博士的巧妙设计在于自动统计。他在机器上安装了一套装满水银的小杯子,在这些水银杯子上放上穿孔卡片。卡片上方有几排经过精心调整的探头。探针连接到电路的一端,水银杯连接到电路的另一端。它类似于提花机中打孔纸带的原理:只要一个探头碰到卡片上有孔的位置,就会自动落下来,与水银接触接通电流,启动计数装置前进一个刻度。可以看到,霍勒里斯穿孔卡也表达了二进制信息:有洞的地方可以开启电路计数,表示调查项目为“是”(“1”),没有洞的地方不能开启电路计数,表示调查项目为“无”(“0”)。

直到1888,Horatius博士才真正完成了自动制表机的设计,并申请了专利。他发明的这种机电计数装置比传统的纯机械装置更灵敏,所以在1890之后被美国人口普查选中,获得了巨大的成功。比如1900年进行的人口普查,全部使用的是Horatius制表机,每台机器平均可以代替500人。全国数据统计只用了1多年。霍拉修斯虽然没有发明通用计算机,但除了统计数据表,几乎没有其他用途。然而,制表机的穿孔卡首次将数据转换成二进制信息。在未来的计算机系统中,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到70年代,数据处理也发展成为计算机的主要功能之一。